[發(fā)明專利]通過局部作用的冷連接工藝，如鉚接或螺紋連接，和激光焊接來連接構件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580038665.0
• 申請日: 2005-09-19
• 公開（公告）號: CN101056737A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設計）人: D·帕特林;N·沃夫;G·邁耶;C·普克
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: B23K26/24
• 分類號: B23K26/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若;趙辛

技術領域

本發(fā)明涉及一種通過激光射線來連接兩個或多個具有相互重疊的表面部分的構件的方法，在該方法中，在至少其中一個重疊的表面部分上激光焊接之前，通過局部作用的冷連接工藝，優(yōu)選借助鉚釘或螺釘，將構件形狀配合連接地相互固定，并接著通過激光射線相互焊接起來。

背景技術

EP?0988917B1公開了一種具有前面提到的特征的方法。在這個方法中，例如，精密鑄造的成型零件作為第一構件，具有矩形橫截面的薄壁輕型結構型材作為第二構件，通過鉚釘將這兩個構件相互固定，并接著通過激光射線相互焊接，其中，產(chǎn)生了在第一構件的外側上延伸的填充焊縫。在這個已知方法的另一種應用情形中，利用兩個具有相同的矩形橫截面的、端面對接的輕型結構型材，首先將設置在兩個相對外側上的板條鉚接，然后通過激光焊接連接，更具體地說，作為沿兩個板條邊緣環(huán)繞的填充焊縫。

發(fā)明內容

本發(fā)明的任務在于，為具有這類特征的方法揭示形成和設置激光焊縫，使得通過冷連接工藝(例如鉚釘或螺釘)的張力產(chǎn)生的構件的無縫接觸得到最優(yōu)利用，以及通過激光焊接引入到構件的熱盡可能少。

根據(jù)本發(fā)明，該任務是通過如下方式得以解決：激光焊縫設置在緊靠通過冷連接工藝實現(xiàn)的每個固定部位的附近，也就是特別地盡可能靠近鉚釘或螺釘。

本發(fā)明提供一種一種通過激光射線連接具有兩個或多個相互重疊的表面部分的構件的方法，在該方法中，在重疊的表面部分的其中至少一個上激光焊接之前，通過局部作用的冷連接工藝，將構件形狀配合連接地相互固定，并接著通過激光射線相互焊接起來，其特征在于，激光焊縫設置在緊靠通過冷連接工藝實現(xiàn)的每個固定部位的附近，所述固定部位由數(shù)個分別為直線形的激光焊縫呈射線狀地包圍。

本發(fā)明還給出了有利的設計方案。

此外，借助實施例進一步描述本發(fā)明，附圖以說明原理的方式示出了這些實施例。在這些實施例中，鉚接用作冷連接工藝，其中，完全可能設置其他冷連接工藝，例如螺紋連接、咬合連接(clinchen)或點粘接。

附圖說明

圖1至圖3分別示出了兩個要連接的構件1和2的部分區(qū)域，這兩個構件具有相互重疊的表面部分1a及2a。

具體實施方式

在兩個構件1和2連接之前，通過例如激光切割在這兩個表面部分1a，2a內引入的孔優(yōu)選地設置在準確的柵格中，使得僅僅通過插入鉚釘3a(或者螺釘)就可以定位和固定構件1和2。不需要單獨的裝置或工具，而這些單獨的裝置或工具通常是昂貴的。不言而喻的是，對于相互重疊的表面部分1a和2a的相應尺寸，與在圖1至圖3中所示的鉚釘列隔開，可以設置另外的鉚釘列。鉚釘3a優(yōu)選是盲鉚釘，這些盲鉚釘僅僅從一側實現(xiàn)構件1和2的連接。

為了最優(yōu)地利用待連接的構件1和2的無縫的表面接觸，表面接觸通過鉚釘3a相應的軸向力特別是在固定部位3的周圍實現(xiàn)，在緊靠每個鉚釘3a的附近，也就是盡可能靠近鉚釘3a，形成激光焊縫4。由于這些大致為點狀的激光焊縫4，只有少量的熱引入要連接的構件1和2中，從而幾乎不會出現(xiàn)扭曲。

圖1示出了使激光焊縫4與通過鉚釘3a實現(xiàn)的固定部位3的中心軸線3b同心設置的方案，其中，這些焊縫4是連續(xù)圓形的。從圖1還可看出，圓形激光焊縫4可以具有與出現(xiàn)的載荷水平相適應的寬度。

圖2和圖3示出了其他焊縫形狀。根據(jù)圖2，同樣與相應的鉚釘3a同心延伸的激光焊縫4是呈圓形有間隔(gesteppt)的，其中，在這里也示例地示出了不同的焊縫寬度。此外，圖2示出了一種實施方式，根據(jù)該實施方式，鉚釘3a由數(shù)個分別為直線形的激光焊縫4呈射線狀地包圍。圖3示出了兩個分別直線形的激光焊縫4緊靠每個鉚釘3a相互平行地延伸。在這里，成對的激光焊縫的長度可以設置在最大傳遞力作用的方向上。

在固定部位3(在這里是鉚釘3a)的數(shù)量對于要連接的構件1和2的無縫表面接觸來說足夠時，在位于相鄰的固定部位3之間的排列或圖案之內分別設置激光焊縫4，對于焊縫可選擇圓形或直線形的焊縫形狀中的任意一種。

在關于所要爭取的盡可能最小的扭曲方面，建議確定焊接次序。如果長的鉚釘列有上述焊接圖案之一，不應當按次序焊接，而應當交替焊接。在包括多個鉚釘列的結構中，可以將換邊包括在焊接次序中。因此，在焊接收縮進而扭曲方面產(chǎn)生相反的作用，該相反作用減小了扭曲或變形。

適宜的是，根據(jù)本發(fā)明的方法可以利用相應的投資需求高度自動化地實現(xiàn)，也可以在沒有大量投資的情況下可移動地實現(xiàn)。為了自動化，可使用激光焊接機器人，該機器人引導激光焊頭，特別有利地還可以使用掃描焊頭。