Svařování vysokopevnostní pohliníkované oceli 22MnB5

0552216 - ÚPT 2022 RIV CZ cze K - Conference Paper (Czech conference)
Šebestová, Hana - Horník, Petr - Mikmeková, Šárka - Novotný, Jan - Mrňa, Libor
Svařování vysokopevnostní pohliníkované oceli 22MnB5.
[Welding of Al-Si coated high-strength steel 22MnB5.]
LA61. Sborník příspěvků multioborové konference LASER61. Brno: Ústav přístrojové techniky AV ČR, 2021 - (Růžička, B.), s. 78-79. ISBN 978-80-87441-28-2.
[LASER61. Lednice (CZ), 20.10.2021-22.10.2021]
R&D Projects: GA TA ČR(CZ) TH04010366
Institutional support: RVO:68081731
Keywords : laser welding * laser-TIG welding * high-strength steel * cooling rate * microstructure * microhardness * tensile strength
OECD category: Mechanical engineering

Povlaky na bázi Al-Si jsou hojně používány jako povrchová ochrana ocelových plechů 22MnB5 proti oxidaci během procesu kalení při lisování, při kterém získávají svoji pevnost. Laserové svařování je vhodnou technologií spojování kalených výlisků, protože při něm nevzniká široká tepelně ovlivněná oblast s degradovanou mikrostrukturou. Díky vysoce koncentrované energii svazku dochází k velmi rychlému ohřevu i následnému ochlazování materiálu. Důsledkem je ale nedostatečná homogenizace svarového kovu. V místech bohatých na hliník z povlaku vznikají v martenzitické matrici feritické pásy, které snižují pevnost svaru o více než třetinu oproti základnímu materiálu. Zařazením elektrického oblouku s nízkou energií bezprostředně za laserový svazek je možné dosáhnout pomalejšího ochlazování svarového kovu, redukce feritických pásů a zvýšení pevnosti svarových spojů až na 90 % meze pevnosti základního materiálu.

Al-Si-based coatings are widely used as surface protection of steel sheets against high-temperature oxidation during the hot stamping process. Laser welding is a suitable technology for hardened components joining because it does not produce a wide heat-affected zone with a degraded microstructure. The highly concentrated energy of the laser beam is responsible for rapid heating and subsequent rapid cooling of material which results in insufficient homogenization of the weld metal. In Al-rich areas (Al originates from the coating), ferritic bands are formed in the dominantly martensitic matrix. These bands decrease the strength of laser weld by more than one third compared to the base metal. The low-power electric arc placed immediately behind the laser beam can help to achieve a slower cooling of the weld metal, reduce the ferritic bands and increase the strength of weld joints up to 90 % of base metal tensile strength.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0327355