激光拼焊板
● 激光拼焊板由2片或多片钢板通过激光拼焊而成
● 这些钢板可以有：
- 不同的厚度
- 不同的材质
- 不同的镀层
● 通过使用激光拼焊板，汽车工程师可以在设计中将需要的材料放在零件需要的位置上，进而实现优化的成本、重量和安全性能
通过激光拼焊板实现材料利用率优化
● 激光拼焊板提升材料利用率进而降低成本
激光拼焊板的应用
● 轻量化和强度之间的平衡
热成型钢的激光拼焊
● Usibor®和Ductibor® 作为热成型钢，出厂时覆盖着铝硅镀层(AlSi)
- 铝硅镀层的主要成分是88%的铝和12%的硅(质量百分比)
● 铝硅镀层的主要功能：
- 避免在加热过程中表面生成氧化皮和表面脱碳现象
- 为热冲压成型后的零件提供优异的抗腐蚀性能
● 出厂时，铝硅镀层大致可以分为两层：
- 表面层的成分接近纯铝，包含局部的硅富集区域，厚度在15到30微米之间
- 接近基板的中间层是非常坚硬的合金层(Fe2Al5+ FeAl3) ，厚度在5到10微米之间
传统的激光拼焊工艺造成焊缝污染
● 采用传统工艺进行激光拼焊，铝硅镀层会熔化并混合到焊缝中，造成焊缝污染
- 在铝浓度相对较高的区域，溶解的铝硅镀层会与基板形成非常脆的金属间络合物
- 在铝浓度相对较低的区域，溶解的铝硅镀层会改变焊缝部位的冶金性质，在热冲压后，焊缝部位的金相组织会和基板不同，机械强度大幅下降
局部镀层剥离是避免焊缝失效的必要条件
● 焊缝污染导致焊缝的机械强度大幅下降，成为拼焊板的薄弱环节，断裂失效会在富含铝的区域发生
焊缝在动态拉伸实验中断裂
● 上图案例：Usibor® AiSi1.75mm和Usibor® AiSi1.75mm拼接的等厚激光拼焊板
- 极限拉伸强度为1139 Mpa
- 屈服强度为531 MPa
专有的Usibor® AlSi拼焊技术
● 在激光拼焊之前，基板在靠近激光焊接边部分的铝硅镀层由激光部分去除
- 镀层的表面层被完全去除，以避免焊缝的铝溶解污染
- 镀层的合金层被特别保留，以保证优异的抗腐蚀性能
● 安赛乐米塔尔的特别工艺避免了焊缝污染，以得到优异的产品质量
简单工艺带来稳定产品质量
● GONVVAMA的所有工厂全部装配有激光去镀层生产线
● 激光去除镀层之后，后续的激光拼焊工艺和其他普通板材完全一致
● 采用激光去除镀层技术，焊缝的冶金性能和机械性能均得到提升
- 热冲压后，与板材一致的均质马氏体显微结构
- 热冲压后，与板材一致的硬度
- 避免机械失效发生在焊缝区域
