沖擊韌性?xún)?yōu)異的焊接接頭及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種焊接接頭，具體設(shè)及一種提高沖擊初性的焊接接頭及其制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高焊接接頭的焊接熱影響區(qū)（HA幻的沖擊初性，需要調(diào)整鋼材的合金成 分W及控制高溫環(huán)境下的析出物的動(dòng)態(tài)，為了提高焊接金屬與母材之間的烙合線（化Sion line)的沖擊初性，需要調(diào)整奧氏體晶粒尺寸（AGS;Austenitegrainsize)、焊接熱影響區(qū) 的微細(xì)組織、馬氏體-奧氏體（M/A;Ma;rtensite-Austenite)尺寸W及形狀等。
[0003] 作為上述的現(xiàn)有技術(shù)，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了一種為了抑制由焊接時(shí)產(chǎn)生的熱所 導(dǎo)致的AGS的生長(zhǎng)而利用錫（TiN)、鐵（Ti)和/或儀（Mg)氧化物等的方法，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2 中提出了一種將由鋼材的合金成分的調(diào)整W及焊接的熱輸入量下降所導(dǎo)致的焊接熱影響 區(qū)的微細(xì)組織形成為初性?xún)?yōu)異的下貝氏體化OWBainite)組織的方法，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中提 出了一種為了抑制M/A的形成而調(diào)整鋼材成分W及進(jìn)行熱處理的方法。然而，運(yùn)種方法需 要很多經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，因此需要進(jìn)行長(zhǎng)期的研究。
[0004] 并且，在進(jìn)行焊接金屬與母材之間的烙合線的沖擊試驗(yàn)的情況下，從圖1可知，進(jìn) 行夏比沖擊試驗(yàn)時(shí)，在用虛線表示的沖擊試片的中間部分的用實(shí)線表示的缺口點(diǎn)（notch point)W50 :50的比例包括焊接金屬和焊接熱影響區(qū)，在圖1的用虛線表示的圓圈部分的 相變的臨界粗晶熱影響區(qū)（ICCGHAZiintercriticalcoarsegrainheataffectedzone) 中會(huì)出現(xiàn)因焊接熱輸入的滯后而變粗的奧氏體組織和焊接后產(chǎn)生的初性脆弱的M/A二次 相組織等被劣化的組織，從而因在厚板鋼材上存在的中屯、偏析的復(fù)合作用而烙合線的沖擊 初性急劇下降。
[0005] 因此，僅通過(guò)控制鋼材的合金成分或者使用沖擊初性?xún)?yōu)異的焊接材料或者控制焊 接條件難W得到具有優(yōu)異的沖擊初性的焊接接頭。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:韓國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利第2008-0126904號(hào)
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本公開(kāi)專(zhuān)利第1996-325635號(hào)
[0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3:韓國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利第2009-0055637號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] (一）要解決的技術(shù)問(wèn)題 陽(yáng)〇1引本發(fā)明的目的在于提供一種改善焊接接頭的烙合線（Fusionline)的沖擊初性的 沖擊初性?xún)?yōu)異的焊接接頭及其制造方法。 陽(yáng)01引（二）技術(shù)方案
[0014]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供一種沖擊初性?xún)?yōu)異的焊接接頭，所述焊接接頭是通過(guò) 將板材的相對(duì)的兩面進(jìn)行焊接而形成，在所述兩面上形成有焊珠，在所述兩面的所述焊珠 相接的重疊部中，各所述焊珠不對(duì)稱(chēng)，所述焊珠的中央部之間距離d為0. 1~4mm。
[0015] 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式提供一種沖擊初性?xún)?yōu)異的焊接接頭的制造方法，所述 制造方法是通過(guò)單個(gè)或多個(gè)電極對(duì)板材的相對(duì)的兩面進(jìn)行焊接來(lái)制造焊接接頭，在進(jìn)行 所述焊接時(shí)，所述單個(gè)或多個(gè)電極中，首先對(duì)所述板材上實(shí)施焊接的第一個(gè)電極，W所述 板材的垂直方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，向焊接進(jìn)行方向的左側(cè)或右側(cè)方向傾斜，并具有扭轉(zhuǎn)角Θ(twist angle)。
[0016] (S)有益效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，能夠分散因變粗的奧氏體組織、焊接后產(chǎn)生的初性脆弱的M/A二次 相組織W及中屯、偏析的復(fù)合作用而使沖擊初性急劇劣化的烙合線部分的集中，從而可W改 善焊接接頭的沖擊初性。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是表示利用現(xiàn)有的方法制造的焊接接頭的實(shí)施夏比沖擊試驗(yàn)的試片的邊界 和缺口點(diǎn)，W及烙合線部分的相變的晶粒生長(zhǎng)熱影響區(qū)上形成有變粗的奧氏體組織和M/A 二次相組織的概略圖。
[0019] 圖2是表示通過(guò)現(xiàn)有的方法對(duì)板材實(shí)施焊接的圖，圖2a是表示利用多個(gè)電極進(jìn)行 焊接的立體圖，圖化是表示各電極與板材保持垂直的同時(shí)向焊接方向移動(dòng)的側(cè)視圖。
[0020] 圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖3a是表示在進(jìn)行焊接的多個(gè)電極中第一個(gè)電極具 有扭轉(zhuǎn)角Θ的立體圖，圖3b是表示第一個(gè)電極W板材的垂直方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，向焊接進(jìn)行方向 的左側(cè)方向具有扭轉(zhuǎn)角Θ的側(cè)視圖。
[0021] 圖4a是表示利用現(xiàn)有的方法制造的焊接接頭的對(duì)稱(chēng)的焊珠和缺口點(diǎn)的剖視圖， 圖4b是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制造的焊接接頭的不對(duì)稱(chēng)的焊珠和缺口點(diǎn)的剖視 圖。
[0022] 圖5a是將利用現(xiàn)有的方法制造的具有對(duì)稱(chēng)的焊珠的焊接接頭（比較例）進(jìn)行拍 攝的圖片，圖化是將根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制造的具有不對(duì)稱(chēng)的焊珠的焊接接頭（發(fā)明 例）進(jìn)行拍攝的照片。
[0023] 圖6是表示在不同的溫度下對(duì)所述圖5a的比較例和圖化的發(fā)明例實(shí)施夏比沖擊 試驗(yàn)的結(jié)果的圖表。
[0024] 圖7是表示從根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制造的具有不對(duì)稱(chēng)的焊珠的焊接接頭的 上部、中部W及下部中切取沖擊試片的部分的照片。
[0025] 圖8是表示在不同的溫度下對(duì)從所述圖7的上部、中部化及下部切取的沖擊試片 實(shí)施夏比沖擊試驗(yàn)的結(jié)果的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[00%] 本發(fā)明設(shè)及一種提高沖擊初性的焊接接頭及其制造方法。
[0027] 在本發(fā)明的沖擊初性?xún)?yōu)異的焊接接頭的制造方法的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)對(duì)板材的相 對(duì)的兩面進(jìn)行焊接時(shí)，實(shí)施焊接的單個(gè)電極或多個(gè)電極中，首先對(duì)所述板材實(shí)施焊接的第 一個(gè)電極，W板材的垂直方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，向焊接進(jìn)行方向的左側(cè)或右側(cè)方向具有扭轉(zhuǎn)角Θ。
[0028] 圖2是表示通過(guò)現(xiàn)有的方法對(duì)板材實(shí)施焊接的圖。圖2a是表示利用多個(gè)電極進(jìn)行 焊接時(shí)的立體圖，根據(jù)需要各個(gè)電極可W具有向焊接方向的前方和后方傾斜的角度，但是 從圖化的側(cè)視圖可知，電極不具有向焊接方向的左側(cè)或右側(cè)傾斜的角度，其垂直于板材。 運(yùn)是因?yàn)檫^(guò)去一直認(rèn)為焊接后應(yīng)當(dāng)使焊珠保持最大的對(duì)稱(chēng)性。
[0029] 圖3是表示本發(fā)明的焊接接頭的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的概念圖，圖3的方法與 圖2的現(xiàn)有的方法不同，焊接時(shí)多個(gè)電極中的第一個(gè)電極具有扭轉(zhuǎn)角Θ。除了各個(gè)電極如 圖3a的立體圖所示具有向焊接方向的前方和后方傾斜的角度之外，所述第一個(gè)電極W板 材的垂直方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，向焊接進(jìn)行方向的左側(cè)或右側(cè)方向具有扭轉(zhuǎn)角Θ。圖3b的側(cè)視圖示 出第一個(gè)電極W板材的垂直方向?yàn)榛鶞?zhǔn)向焊接進(jìn)行方向的左側(cè)方向具有扭轉(zhuǎn)角Θ。
[0030] 如上所述，由于第一個(gè)電極具有扭轉(zhuǎn)角，因此，如圖4b所示，兩面的焊珠可W不對(duì) 稱(chēng)。由于兩面的焊珠不對(duì)稱(chēng)，因此能夠分散因變粗的奧氏體組織、M/A二次相組織W及中屯、 偏析的復(fù)合作用而使沖擊初性急劇劣化的烙合線部分的集中。
[0031] 通常，ICCGHAZ在熱影響區(qū)中表現(xiàn)出最差的物理性質(zhì)。運(yùn)是因?yàn)閷?duì)內(nèi)表面進(jìn)行焊 接時(shí)變粗的微細(xì)組織在進(jìn)行外表面焊接時(shí)再次受到熱的影響而形成M/A組織，如果在此基 礎(chǔ)上從C、Μη等硬化元素的含量高的高強(qiáng)度的厚板鋼材中所產(chǎn)生的中屯、偏析帶包括在所述 ICCGHAZ中，則沖擊初性會(huì)急劇下降。為了解決運(yùn)些問(wèn)題，重要的是不能讓上述Ξ種特性產(chǎn) 生復(fù)合作用。因此在本發(fā)明中進(jìn)行焊接時(shí)使電極具有扭轉(zhuǎn)角Θ，給焊珠賦予不對(duì)稱(chēng)性，從而 能夠?qū)⒃诂F(xiàn)有的對(duì)稱(chēng)的焊珠形狀的厚度中屯、部即中屯、偏析帶上存在的ICCGHAZ分散成上 下部分，由此可W防止因復(fù)合作用引起的劣化現(xiàn)象。
[0032] 優(yōu)選地，實(shí)施本發(fā)明的焊接的第一個(gè)電極的扭轉(zhuǎn)角為5°。當(dāng)所述扭轉(zhuǎn)角為0° 時(shí)，不會(huì)顯現(xiàn)