【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種鋼制車輪輪輞直縫焊接工藝，特別涉及一種基于鈦和錳合金強化的車輪輪輞的閃光焊接方法，具體而言，涉及基于鈦和錳合金強化的抗拉強度500mpa級鋼制車輪輪輞直縫的閃光焊接方法，屬于鋼鐵材料焊接加工。
技術介紹
1、汽車行業高速發展，車輪用量十分巨大，中國鋼制車輪每年就達到3千萬只以上，隨著環境保護的呼聲越來越高，作為汽車轉動部件的車輪，仍大多使用低強度等級的鋼材，在強度、穩定性、疲勞特性上都不能滿足目前行業的發展需要，nb、ti元素強化高強鋼在汽車行業中有著廣泛應用，但是在推廣到車輪行業的過程中，出現了材料焊接缺陷率高的情況，焊縫的失效會造成整個車輪零件的失效，給用戶帶來巨大安全、經濟損失；此外，合金元素nb的價格相較于其它合金元素要高出很多，所以行業中一直在開發不含nb元素的ti、mn合金元素強化車輪鋼材料。
2、現有ti、mn合金元素強化車輪鋼強度可以達到500mpa及以上，現有焊接工藝方法無法獲得高焊接質量的車輪產品；存在焊縫強度降低，在后續加工中出現開裂的問題，焊接質量差等問題。
3、申請公布號為cn107891219a的專利公開了一種高強度地刺錨鏈的閃光焊接工藝，其包括如下步驟：(1)、鏈環固定與錯位糾正：通過上下兩個固定電極和上下兩個活動電極共同作用，將鏈環固定在系統壓力14～16mpa的焊機上，并對環體上下錯位進行糾正。(2)、閃光預熱：左右電極與焊接變壓器次級相連接，施加4.7v的電壓，焊接端面一次或多次迅速接觸、迅速分開,形成斷續閃光。(3)、焊接端面燒化：預熱完成后，轉入穩
4、現有技術缺乏有效的基于鈦和錳合金強化的車輪鋼輪輞直縫焊接技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種基于鈦和錳合金強化的車輪輪輞的閃光焊接方法，主要解決現有基于鈦和錳合金強化的抗拉強度500mpa級鋼制車輪輪輞直縫在焊接過程中會產出焊縫強度降低以及在后續加工中焊接熱影響區出現開裂的技術問題。
2、本專利技術的技術思路是，通過前處理獲得平整、表面無氧化物的ti元素強化的酸洗熱軋高強車輪鋼材料，對其進行閃光對焊，焊接前將高強車輪鋼材料進行卷圓加工；利用閃光焊設備對兩電極間的部分鋼板進行焊前預熱，按設定焊接工藝參數進行閃光焊接；再以一定的頂鍛壓力對電極之間的鋼板進行頂鍛；焊后對焊縫進行刨渣處理，隨后進行焊縫擠壓和水冷；得到焊接良好，焊縫內無微裂紋、氣孔等缺陷車輪產品。
3、本專利技術采用的技術方案是，一種基于鈦和錳合金強化的車輪輪輞的閃光焊接方法，包括以下步驟：
4、1)制備車輪輪輞毛坯，將厚度為3.0～5.0mm熱軋酸洗鋼板卷圓后進行對接得到車輪輪輞毛坯；清理熱軋酸洗鋼板待焊表面，去除車輪輪輞用熱軋酸洗鋼板的切口處毛刺，去除熱軋酸洗鋼板待焊表面油污；
5、所述熱軋酸洗鋼板化學成分重量百分比為：c：0.05％～0.07％，si：0.10％～0.15％，mn：1.25％～1.45％，p≤0.012％，s≤0.003％，nb：0.025％～0.035％，ti：0.045％～0.055％，mg：0.0005％～0.0015％，al：0.02％～0.05％，n≤0.0040％，其余為fe和不可避免的雜質，且上述元素含量須滿足碳當量≤0.35％，其中碳當量ceq＝c+mn/6，式中：c、mn為熱軋酸洗鋼板中該元素的重量百分比；熱軋酸洗鋼板的金相組織為細晶粒鐵素體+少量珠光體，所述金相組織中鐵素體晶粒度級別為10～11級；3.0～5.0mm厚熱軋酸洗鋼板的上屈服強度reh為350～500mpa，抗拉強度rm為500～650mpa，斷后伸長率a為20％～35％；
6、2)對車輪輪輞毛坯進行裝夾固定，用閃光焊機的夾鉗對車輪輪輞毛坯進行固定；控制兩焊接面間的間隙為0.5～1.5mm，兩焊接面高度差≤0.5mm；閃光焊機的兩側夾鉗間的水平距離為30～50mm；
7、3)對車輪輪輞毛坯進行焊接加工，焊接前用閃光焊機對鋼板焊接端面進行預熱，鋼板焊接端面的預熱溫度為500～650℃；用閃光焊機焊接車輪輪輞毛坯的對接直縫，閃光階段控制閃光留量為5～10mm，閃光速率為4～6mm/s，閃光輸出功率為150～200kw；頂鍛階段控制頂鍛距離為2～5mm；壓力保持階段控制壓力為6～8mpa；
8、4)對車輪輪輞毛坯對焊后的焊縫進行處理，焊后立即對焊縫進行刨渣處理；接著對焊縫滾壓處理，并對焊縫位置進行水冷，得到焊接后的車輪輪輞成品。
9、采用本專利技術方法，車輪輪輞毛坯對接直縫經焊接加工形成的焊縫的抗拉強度≥530mpa，焊縫硬度hv0.2≥170。
10、采用本專利技術方法，車輪輪輞毛坯對接直縫經焊接加工形成的焊縫氣密性合格率≥95％；焊縫完全焊透，焊縫表面成形均勻，正面焊縫寬度為25～30mm，余高為2.0～2.5mm，背面焊縫寬度為23～28mm，余高為2.2～2.5mm。
11、本專利技術采取的焊接工藝的理由如下：
12、1、閃光焊機裝夾參數的設定
13、閃光焊機兩側夾鉗間的水平距離為30～50mm，間隙太小會造成焊接面預熱溫度過高，焊接面產生氧化物，影響焊接質量，間隙太大會在頂鍛階段造成焊接面兩側鋼板錯邊的產生；控制兩焊接面間的間隙為0.5～1.5mm，是為了保證焊接過程中焊接電流的穩定；兩焊接面高度差≤0.5mm，是為了盡量減小焊接面錯邊的產生。
14、2、閃光焊接參數的設定
15、現有車輪輪輞nb元素強化是通過細化組織的晶粒來做到的，而ti元素則是在組織冷卻過程中形成ti的化合物析出從而使材料強度提升ti強化高強車輪鋼產品的失效主要是發生在焊縫位置，主要是由于在焊接過程中，由于焊接工藝參數的不合理，在焊縫熱影響區位置產生組織強度減低，從而在后續加工環節造成材料的縮徑、開裂等缺陷。其根本原因是焊接過程中熱輸入控制不當，造成焊縫熱影響區組織過熱，且在后續冷卻過程中，焊縫及熱影響區的冷卻速度較慢，材料中ti元素的析出強化作用無法實現，從而造成熱影響區的強度相較于母材強度有所降低。
16、本專利技術采用合理的焊接工藝，即合理的鋼板伸出長度基礎上，調整閃光留量、閃光速率及焊接輸出功率，以500～650℃的預熱溫度進行焊接預熱，最終使焊接熱影響區不會因為溫度過高導致組織狀態變化，強度降低，另一方面焊接完成后立即對焊縫進行水冷處理，也有助于熱影響區組織保持原有鐵本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于鈦和錳合金強化的車輪輪輞的閃光焊接方法，其特征是，所述方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的基于鈦和錳合金強化的車輪輪輞的閃光焊接方法，其特征是，車輪輪輞毛坯對接直縫經焊接加工形成的焊縫的抗拉強度≥530MPa，焊縫硬度HV0.2≥170。
3.如權利要求1所述的基于鈦和錳合金強化的車輪輪輞的閃光焊接方法，其特征是，車輪輪輞毛坯對接直縫經焊接加工形成的焊縫氣密性合格率≥95％；正面焊縫寬度為25～30mm，余高為2.0～2.5mm，背面焊縫寬度為23～28mm，余高為2.2～2.5mm。
【技術特征摘要】
1.一種基于鈦和錳合金強化的車輪輪輞的閃光焊接方法，其特征是，所述方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的基于鈦和錳合金強化的車輪輪輞的閃光焊接方法，其特征是，車輪輪輞毛坯對接直縫經焊接加工形成的焊縫的抗拉強度≥530mpa，焊縫硬度hv0.2≥170...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陶翀，王銀軍，劉欣，
申請(專利權)人：上海梅山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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