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1.本发明涉及一种制备锌铝镁镀层板的方法, 还涉及该锌铝镁镀层板的焊接方法, 其归属于冶金焊接技术领域。
背景技术：
2.目前, 在世界各个国家, 被广泛应用于建筑行业, 汽车制造行业, 以及家电制造等行业的, 是热镀锌（gi），还有热镀55％al。
被称为zn合金镀层的gl钢板之类, 已然归属“传统”之列的镀层钢板, 用户心怀期待去研发性能更为优良的镀层钢板, 热浸镀zn。
al
mg合金镀层钢板正是应运而生的新型镀层钢板。zn
al
20世纪80年代, mg合金镀层在国外引发广泛关注, 成为热浸镀锌及锌合金镀层专业领域的研究重点, 从国内外同行的研究结果而言, 在镀层zn、al含量处于同等水平的条件下, 添加mg的热浸镀zn。
al
具有更优耐蚀性的mg合金镀层钢板, 其材料对于成形性、焊接性及涂装性这些加工应用性能而言优良, 替代现行相应热浸镀锌或锌合金镀层钢板的趋势日渐明显, 市场需求前景十分广阔, 锌铝镁合金镀层钢板在电器和汽车等用户使用时, 制备成不同零部件, 需进行焊接处理。
3.电阻点焊, 作为一种存在于制造业里被广泛运用的连接技术, 有着效率高的特性, 有着成本低的特性, 有着自动化程度高的优势, 所以其在家电行业里应用广泛, 特别是在薄板连接这个领域之中, 电阻点焊所具备的优势显得更为突出。
4.存在一种公布号, 它公布了一种锌铝镁合金镀层钢板, 这种钢板具有优异耐蚀性, 还公布了其制备方法, 此涉及具有优异耐蚀性的锌铝镁合金镀层钢板及其制备方法, 属于热浸镀技术领域。其镀层的化学成分为, 铝占6.5至14.9％, 镁占2.3至4.5％, 硅占0.05至0.32％, 镧占0.02至0.20％, 铈占0.02至0.20％, 镧与铈之和为0.05至0.30％, 其余为锌及不可避免的杂质。制备方法包括脱脂清洗, 连续退火, 热浸镀, 气刀吹扫，冷却, 表面处理, 卷取。
5.公布号公布了一种工艺, 是级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺, 此工艺涉及一种高强度钢板点焊工艺。该发明把两块超高强度热成形钢搭接在一起, 然后用夹具加紧。接着使用电阻点焊机器人示教面板, 通过设置路径去调整电极位置, 进而让焊接部位处在搭接部分中心点。之后在示教面板上加入焊接指令并且改变焊接压力。经由焊机调整焊接参数后, 输入焊接指令完成一次焊接过程, 最终形成电阻点焊接头。此发明给出了一种技术, 这种技术能够完善超高强度热成形钢板的制造加工, 该技术可让超高强度热成形钢板于生产制造时有利地结合, 进而显著提升产品的综合性能。
6.据此而言, 现有技术仅仅只是单单地从锌铝镁镀层板这一角度出发, 其对应的专利大部分都着重聚焦于镀层成分以及生产层面, 还有点焊的焊接技术, 目的是分别去提升焊接质量, 并且大部分涉及点焊的专利, 其母材都是双相钢或者高强钢, 而关于锌铝镁镀层板方面的专利, 同样大多聚焦在镀层成分及其生产方面, 却并未在焊接工艺参数这一范畴上, 以此来降低成本。
技术实现要素：
7.本发明需要解决的技术问题在于, 现有的锌铝镁镀层板, 其焊接性能欠佳, 并且, 锌铝镁镀层板相互之间的焊缝质量也不好。
8.有一种镀层板, 是锌铝镁镀层板, 其制备方法, 是本发明用来解决技术问题所采用的技术方案, 包含。
包含基板脱脂清洗的步骤, 该脱脂清洗工序含有在碱液槽进行脱脂处理, 碱液槽里, 氢氧化钠的组分质量百分比满足大于或等于5 , 还要小于或等于30 ％, 表面活性剂的组分质量百分比小于或等于10 ％, 剩下的部分是水, 如此这般的各项步骤。
9.其中, 在上述制备方法里, 基板是一种冷轧钢板，其化学元素质量百分比中, c小于或等于0.10％, si小于或等于0.04％, mn小于或等于0.25％, p小于或等于0.03％, s小于或等于0.03％, als小于或等于0.10％, ti大于或等于0且小于或等于0.10％, nb大于或等于0且小于或等于0.10％, 其余部分是fe和不可避免杂质元素。
10.其中, 上述那种制备方法之中, 用于的基板是超低碳钢, 它的化学元素质量百分比情况是, c小于或等于0.003％, si处于0.15到0.0.25％之间, mn处在0.12到0.14％范围内, p在0.008到0.010％区间, s位于0.008到0.010％间, als从0.05到0.0.07, 其余部分是fe以及不可避免的杂质元素。
11.其中，上述制备方法中基板厚度0.4
2.0mm，锌铝镁镀层重量20
250g/m2。
12.其中，上述制备方法中基板厚度0.6
0.8mm，锌铝镁镀层重量20
100g/m2。
13.当中, 在上述所提及的制备方法里, 锌铝镁镀层化学部分成的质量按照百分比来分配的话, 比例是这样的, al占到了10。
25％，mg：2.0
百分之五, 镧加上铈是零点零三至零点五零百分之, 其余是锌以及不可避免的杂质。
14.当中, 在上述提及之制备手段里, 锌铝镁镀层的化学成分质量所占之比按百分配比来算, al所占比例是15。
20％，mg：2.0
2.百分之五, 镧加上铈的含量是百分之零点三五至百分之零点五零, 其余的是锌以及不可避免的杂质。
15.一种锌铝镁镀层板的焊接方法，包括如下步骤：
16.一、制备母材, 二、选取锌铝镁镀层板, 它是通过权利要求1至7当中任意一种方法制得。
17.b、下料，截取焊接试板；
18.c、进行焊前准备, 要清理焊接试板的焊接面, 还要在焊接试板中间涂覆粉末状金属, 该粉末状金属的化学成分质量百分比是, ti介于3%到8%之间, mn介于2%到5%之间, cr介于4%到8%之间, nb介于2%到4%之间, 其余部分为fe以及不可避免的杂质。
19.d、焊接，采用点焊焊接成型。
20.其中，上述焊接方法中步骤b中焊接试板的翘曲度≤8
，步骤c中粉末状金属厚度为0.1
0.3mm。
21.其中，上述焊接方法中步骤d中焊接电流5.0
12.0ka，焊接时间0.2
1s，电极压力3
5kn。
22.本发明有这样的有益之处, 它可以制备出具备优异焊接性能的锌铝镁镀层板, 能够对用户科学运用镀层板给予指导, 制成的点焊接头能够做到良好融合。同时它自身具有优秀的力学性能, 在家电行业拥有较大用以推广应用的价值。本发明的锌铝镁合金镀层钢板, 它的表面质量得以良好呈现, 具备优良的耐蚀性、成形性、切口防护性以及涂装性, 能被用于建筑、交通运输、农业及畜牧业、电气控制柜制造业等诸多领域。采用该点焊工艺生产出来的点焊接头, 其熔核尺寸符合标准要求, 熔核直径为4.3。
7.2mm，同时具有较好的抗剪性能，剪切力3.2
7.4kn，点焊接头失效模式均为熔核剥离。
附图说明
23.图1为本发明的实施例1的熔核形貌图；
24.图2为本发明的实施例2的熔核形貌图；
25.图3为本发明的对比例的熔核形貌图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
27.如图一至图三所呈现的那样, 本发明里一种锌铝镁镀层板的制备手段, 有着基板脱脂清理的步骤, 该脱脂清理工序涵盖在碱液槽内进行脱脂处置这一环节, 其中碱液槽的组分质量百分比是, 五小于等于氢氧化钠的含量与其他成分之和小于等于百分之三十, 表面活性剂的含量小于等于百分之十, 剩下的部分则是水了。本领域内的技术人员能够明白的是, 此方法借助对碱液槽组分的限定, 通过保障基板的清洗质量用以确保后续工序得以实施。明确说来就是, 碱液槽的组分质量百分比为五小于等于氢氧化钠的含量与其他成分之和小于等于百分之三十, 表面活性剂的含量小于等于百分之十, 其余部分为水。
28.优先选择的是, 在上述的制备方法里, 基板是一种冷轧钢板, 它的化学元素质量百分比情况如下, 碳小于等于百分之零点一零, 硅小于等于百分之零点零四, 锰小于等于百分之零点二五, 磷小于等于百分之零点零三, 硫小于等于百分之零点零三, 铝硅小于等于百分之零点一零, 钛大于等于零且小于等于百分之零点一零, 铌大于等于零且小于等于百分之零点一零, 其余的是铁以及不可避免的杂质元素。本领域技术人员能够明白的是, 为确保镀层跟基板紧密贴合, 本方法实际上优先选择基板为一种冷轧钢板, 且同时进一步规定基板的其化学元素质量百分比为, c小于或等于0.10％, si小于或等于0.04％, mn小于或等于0.25％, p小于或等于0.03％, s小于或等于0.03％, als小于或等于0.10％, ti大于或等于0且小于或等于0.10％, nb大于或等于0且小于或等于0.10％, 余量是fe和不可避免杂质元素。
29.优选的是, 在上述制备方法里, 基板是超低碳钢, 它的化学元素质量百分比情况为: 碳的占比是c小于等于0.003％, 硅的占比是0.15小于等于si, 并且si小于等于0.25％, 锰的占比是0.12小于等于mn, 而且mn小于等于0.14％, 磷的占比是 0.008小于等于p, 同时p小于等于0.010％, 硫的占比是0.008小于等于s, 另外s小于等于0.010％是, 铝的占比是0.05小于等于als, 还有als小于等于0.07, 其余的部分是fe以及不可避免的杂质元素。本领域内的技术人员所能明白理解的是, 此方法仅仅是更进一步地去优选基板成为超低碳钢, 并且还进一步对基板化学元素质量百分比作出限定, 其中, c要小于或等于0.003％, si要大于或等于0.15并且小于或等于0.0.25％, mn要大于或等于0.12并小于或等于0.14％, p要大于或等于0.008且小于或等于0.010％, s要大于或等于0.008并小于或等于0.010％, als要大于或等于0.05且小于或等于0.0.07, 其余部分为fe以及不可避免的杂质元素, 以此来确保镀层板的质量。
30.优选的，上述制备方法中基板厚度0.4
2.0mm，锌铝镁镀层重量20
每平方米二百五十克。在本技术领域之内的人员能够明白知悉得到的是, 此方法进一步更加优化选择基板的厚度以及锌铝镁镀层的重量, 其中基板厚度为零点四。
2.0mm，锌铝镁镀层重量20
250g/m2。
31.优选的，上述制备方法中基板厚度0.6
0.8mm，锌铝镁镀层重量20
每平方米100克。在本领域当中, 技术人员能够明白的是, 此方法进一步优先选取基板的厚度以及锌铝镁镀层的重量, 其中, 基板厚度为0.6。
0.8mm，锌铝镁镀层重量20
100g/m2。
32.更为优选的是, 在上述提及的制备方法当中, 锌铝镁镀层的化学成分质量百分配比呈现为, al所占比例为10。
25％，mg：2.0
5％, 镧加上铈是0.03至0.50％, 剩下的是锌以及不可避免的杂质。本领域技术人员能够明白的是, 因为锌铝镁镀层板它镀层里的al、mg含量不一样, 镀层的组织结构以及质量性能存在差别, 所以应用领域也有不同。随着al和mg含量的增加, 镀层的耐蚀性提高, 然而成形性能和焊接性能降低。因此为了方便后期焊接的需求, 本方法优先选择锌铝镁镀层化学成分质量百分配比为al: 10。
25％，mg：2.0
5％，镧+铈为0.03～0.50％，其余为锌和不可避免的杂质。
33.优选的是, 在上述制备方法当中, 锌铝镁镀层的化学成分质量百分配比为al, 其比例数值是15。
20％，mg：2.0
2.锌铝镁镀层之中, al占比成了15％, 镧加上铈所占是0.35至0.50％, 当中剩余部分是锌以及那些不可避免会存在的杂质。在这个领域里的技术人员能够领会到的是, 此方法针对锌铝镁镀层化学成分做了进一步限定, 确切来讲就是锌铝镁镀层化学成分质量百分配比是al: 15 , 有标点符号。
20％，mg：2.0
2.5％，镧+铈为0.35～0.50％，其余为锌和不可避免的杂质。
34.一种锌铝镁镀层板的焊接方法，包括如下步骤：
35.a、制备母材，选取上述任一方法制得的锌铝镁镀层板；
36.b、下料，截取焊接试板；
37.c、进行焊前准备, 要清理焊接试板的焊接面, 还要在焊接试板中间涂覆粉末状金属, 该粉末状金属中, 钛的化学成分质量百分比为大于或等于3%且小于或等于8%, 锰的化学成分质量百分比为大于或等于2%且小于或等于5%, 铬的化学成分质量百分比为大于或等于4%且小于或等于8%, 铌的化学成分质量百分比为大于或等于2%且小于或等于4%, 其余成分是铁和不可避免的杂质。
38.步骤d是焊接, 采用点焊来达成焊接成型, 本领域技术人士能够领会的是, 步骤a里的母材乃是锌铝镁镀层板, 并且其结构涵盖基板以及镀于基板表面的锌铝镁镀层, 优选基板为薄板。步骤b主要是依据实际所需的板材尺寸对母材予以截取。步骤c为确保焊缝质量, 所以在焊接之前需针对焊接面展开处理, 使得焊接面契合焊接要求, 本方法进一步优选运用酒精擦拭待焊面, 以此保证焊接面满足焊接要求。而且, 步骤c更倾向于在两件等待焊接的试板中间涂抹粉末状金属, 这种粉末状金属的化学成分质量百分比是, 钛的含量在1%至3%之间, 锰的含量在5%至10%之间, 铬的含量在2%至4%之间, 而其余部分是铁；此方法借助合金化的方式来提升点焊接头的力学性能；使得点焊接头内部熔融金属量得以增多, 进而扩展点焊工艺窗口的宽度。步骤d又进一步明确了焊接方式, 采用的是点焊成形。步骤d里焊接之后的镀层板焊头, 其失效模式全部都是熔核剥离。且熔核剥离这种失效模式是合格的, 这能够表明接头于此处形成了完整熔核, 并且该接头具备一定的强度, 界面断裂的失效模式呈现不合格的态势, 这意味着并未形成于其内形成合格的熔核状态, 又或者熔核连接的形式属于虚焊的状况, 接头内部存在有缺陷。
39.优选的，上述焊接方法中步骤b中焊接试板的翘曲度≤8
，步骤c中粉末状金属厚度为0.1
0.3毫米。本领域当中的技术人员能够明白的是, 为了避免焊接出现变形的情况, 所以优先选择步骤b截取之后的焊接试板, 该试板的翘曲度小于或等于3。
。进一步限定粉末状金属厚度为0.1
0.3mm，实现满足要求同时降低粉末状金属的用量。
40.优选的，上述焊接方法中步骤d中焊接电流5.0
12.0ka，焊接时间0.2
1s，电极压力3
5kn。本领域技术人员能够明白的是, 要促使焊缝成形得以保证的情况, 仅用一次电流开展焊接就行, 无需二次电流, 不会出现较大飞剑情景, 进而妨害镀层板表面质量现象, 还可降低设备成本以及提升生产效率。所以优先选定焊接电流5.0。
12.0ka，焊接时间0.2
1s，电极压力3
5kn。
41.实施例1：
42.锌铝镁镀层的重量是60g/m2, 其镀层化学成分质量的百分配比情况为, al占是15％, mg占2.1％, 镧加上铈占0.32％, 剩下的是锌以及一些不可避免的杂质。在碱液槽里面, naoh+占20％, 表面活性剂占5％, 其余部分是水。待焊试板的翘曲度为5。
7.0ka的焊接电流, 0.4s的焊接时间, 3.0kn的电极压力, 所获得的点焊接头熔核心直径是4.8mm, 剪切力为5.6kn, 其点焊接头失效模式是熔核呈现剥离状态。
43.实施例2：
44.锌铝镁镀层重量是80g/m2, 锌铝镁镀层化学成分质量的百分配比情况是, al所占比例为20％, mg所占比例是2.4％, 镧加上铈所占比例为0.49％, 剩下的部分是锌以及不可避免的杂质。在碱液槽里面, naoh+所占比例为15％, 表面活性剂所占比例为8％, 其余部分是水。待焊试板的翘曲度是6。
焊接电流是11.0ka, 焊接时间为0.6s, 电极压力是5.0kn, 所获得的点焊接头熔核直径为5.5mm, 剪切力为7.1kn, 点焊接头失效模式是熔核剥离。
45.对比例
46.锌铝镁镀层, 其重量是120g/m2, 锌铝镁镀层的化学成分质量百分配比是, al占7％，mg占9％, 镧加上铈为0.2％, 剩下的是锌以及不可避免的杂质。在碱液槽内, naoh+占3％, 表面活性剂占12％, 其余部分是水。待焊试板的翘曲度为8。
焊接电流是4ka, 焊接时间为0.6s, 电极压力是2.5kn, 所获得的点焊接头熔核直径为2.2mm, 剪切力为2.36kn, 点焊接头失效模式是界面。
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