本發明屬于高強鋼焊接，尤其涉及一種降低490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼閃光焊接成型開裂率的方法。

背景技術：

1、隨著汽車行業的快速發展和人們環保意識的提升，輕量化、安全、節能和環保成為了汽車發展的主流方向。在汽車輕量化領域，汽車零部件的輕量化是汽車輕量化的關鍵，車輪作為汽車的重要組成部件，具有很大的輕量化前景。輪輞作為旋轉運動部件，輕量化效果是其它非旋轉件的1.2～1.3倍，所以汽車車輪的輕量化主要集中在輪輞，其主要途徑是采用更高強度的材料，在滿足承載能力的同時顯著降低重量。

2、在鋼制車輪的生產過程中，高強鋼輪輞主要采用閃光對焊工藝實現材料的連接，閃光對焊工藝無需填充材料、操作簡單、焊接效率高、焊接質量優異。閃光對焊具有焊接質量好、無需填充材料、焊接速度快以及操作簡單等優勢，廣泛地應用在汽車輪輞生產中。而穩定、可靠的焊接質量是保障汽車產品安全性及使用壽命的前提。然而隨著輕量化概念的提出，低合金高強鋼板的強度等級不斷提高，鋼板的厚度也不斷減薄，這就使得輪輞在生產過程依舊存在一些焊接性問題，比如閃光焊接后在成形過程中焊縫出現開裂，這是輪輞閃光對焊的劣勢，尤其是斷裂韌性等方面是各大輪輞制造商普遍面臨的難題。

3、焊縫開裂多由因母材本身品質問題或焊接工藝不當造成的焊縫成分偏析、組織異常和微觀缺陷等因素引起。一般認為原因如下：(1)接頭界面在頂鍛過程中沒有完全將液態金屬或者其它氧化物、夾雜物等排出接頭，可以通過適當調整頂鍛壓力及頂鍛量參數取值改善；(2)接頭界面區及熱影響區焊后出現了對裂紋敏感性較高的組織：如魏氏體、馬氏體或者貝氏體，增加焊前預熱，適當控制冷速會對裂紋的改善有所幫助；(3)材料的影響，如材料的軋制溫度，晶粒度以及碳和其他合金元素含量均對汽車輪輞焊后接頭的綜合性能有一定的影響。但很少能形成綜合評估高強度輪轂用鋼的焊接開裂的評估方法。

4、車輪用鋼必須解決成型和焊接裝配中焊接開裂和熱影響區軟化等一系列難題。

5、專利cn?106222549a公布了一種鈦強化汽車車輪鋼及其生產方法，主要從成分設計、冶煉及軋制和組織控制方面解決了車輪鋼的焊接性能，但對帶狀組織、焊縫夾雜物等對車輪鋼焊接性能的影響沒有規定。

6、專利cn?107858598a公布了一種抗拉強度為490mpa級輪輞用鋼及生產方法，主要從成分設計、冶煉及軋制和組織控制方面解決了車輪鋼的焊接性能，評價焊縫質量的檢測方法比較單一為側彎延伸率，本發明專利對化學成分進行優化，添加微量的ti可以改善焊接性能及后續成型性能，從成分設計、組織類型、焊縫質量等方面提出降低490mpa輪輞用鋼閃光焊接成型開裂率的評價方法。

7、專利cn?116240466a公布了一種車輪鋼及其生產方法，該專利采用單ti的成分設計，al含量偏高，單ti強化的車輪鋼在焊接成形過程中，在熱影響區容易產生“縮頸”，沒有給出其對閃光焊接性能的評價方法。

8、總之，上述專利所涉及的490mp級車輪鋼的多設計其生產技術，但很少設計焊接性能，特別是閃光焊接后成型開裂比例的評價體系。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種降低490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼閃光焊接成型開裂率的方法，目的是從化學成分設計、終軋及卷取溫度、母材顯微組織及焊縫夾雜物、各區域硬度檢測等多角度評價輪輞用車輪鋼閃光焊接成型開裂率，提高產品的焊接工藝適應性，降低廢品率。

2、為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

3、本發明一種降低490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼閃光焊接成型開裂率的方法，包括:

4、(1)車輪鋼的化學成分及重量百分比計為：c：0.06～0.09％，si：0.05～0.30％，mn：0.80～1.10％，p≤0.020％，s≤0.010％，alt：0.015～0.035％，nb：0.020～0.040％，ti：0.010～0.025％，n：0.0030-0.0060％，ti/n:2.0-4.0，余量為fe和不可避免的雜質；

5、(2)490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼的生產工藝，板坯加熱總在爐時間：180-250min，加熱溫度：1190-1250℃，均熱時間：25-40min；軋制包括粗軋和精軋，其中精軋的開軋溫度：≤1100℃，終軋溫度：840-880℃，終軋后冷卻速度：20-30℃/s，卷取溫度：560-600℃；

6、(4)490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼的厚度規格為：3-6mm，下屈服強度：≥330mpa，抗拉強度：500-600mpa；

7、(4)490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼母材縱向顯微組織為鐵素體+少量珠光體+碳化物，鐵素體晶粒度級別為：11.0-13.0級，珠光體帶狀偏析級別：≤1.0級；

8、(5)490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼閃光焊接成輪輞，焊接工藝參數：預熱距離：4.5-6.5mm，頂鍛距離：3.5-4.5mm，頂鍛時間：75-85ms，保持時間：300-400ms，冷卻時間：250-350ms，頂鍛壓力：8-10kpa，閃光速度：100-200ms-1，焊接初期電流:15-25a，焊接后期電流：65-85a；

9、(6)490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼閃光焊接后，對厚度方向焊縫正中央的夾雜物檢測，要求b類夾雜物級別為0級，c類夾雜物的級別為0級，d類夾雜物的級別：≤0.5級；

10、(7)490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪進行閃光焊接，對厚度方向焊縫、熱影響區、回火區和基體的顯微硬度進行檢測，

11、焊后成型開裂率≤5‰。

12、進一步的，車輪鋼的化學成分及重量百分比計為：c：0.07％，si：0.27％，mn：1.08％，p:0.014％，s:0.006％，alt：0.020％，nb：0.028％，ti：0.012％，n：0.0042％，ti/n:2.8，余量為fe和不可避免的雜質。

13、進一步的，車輪鋼的化學成分及重量百分比計為：c：0.08％，si：0.07％，mn：0.97％，p:0.019％，s:0.004％，alt：0.017％，nb：0.036％，ti：0.024％，n：0.0060％，ti/n:4.0，余量為fe和不可避免的雜質。

14、進一步的，車輪鋼的化學成分及重量百分比計為：c：0.09％，si：0.15％，mn：0.85％，p:0.009％，s:0.005％，alt：0.028％，nb：0.024％，ti：0.010％，n：0.0050％，ti/n:2.0，余量為fe和不可避免的雜質。

15、進一步的，車輪鋼的化學成分及重量百分比計為：c：0.06％，si：0.16％，mn：1.08％，p:0.014％，s:0.006％，alt：0.023％，nb：0.030％，ti：0.017％，n：0.0044％，余量為fe和不可避免的雜質。

16、進一步的，車輪鋼的化學成分及重量百分比計為：c：0.09％，si：0.13％，mn：0.87％，p:0.010％，s:0.005％，alt：0.021％，nb：0.032％，ti：0.023％，n：0.0050％，余量為fe和不可避免的雜質。

17、進一步的，車輪鋼的化學成分及重量百分比計為：c：0.08％，si：0.13％，mn：0.94％，p:0.017％，s:0.008％，alt：0.026％，nb：0.022％，ti：0.025％，n：0.0055％，余量為fe和不可避免的雜質。

18、進一步的，車輪鋼的化學成分及重量百分比計為：c：0.07％、si：0.13％、mn：1.0％、p：0.013％、s：0.004％、alt，：0.024％、nb：0.037％、ti：0.016％、n:0.0051％，余量為fe和不可避免的雜質。

19、與現有技術相比，本發明的有益技術效果：

20、本發明從化學成分設計，特別提出ti/n比例范圍，母材生產工藝及組織類型、晶粒度級別及珠光體帶狀偏析級別，閃光焊接工藝參數、焊縫及熱影響區的夾雜物級別、硬度差評估等角度，提出降低490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼閃光焊接成型開裂率的方法。該發明的實施，可以保證490mpa鈮鈦復合熱軋輪輞用車輪鋼在保證強度的基礎上，有很好的焊接性能和冷成型性能，降低高強度輪輞用車輪鋼的焊接后成型的開裂率，提出提高輪輞用車輪鋼焊接適應性的解決方案。