[發明專利]間隙控制裝置和激光搭焊方法

有效

• 申請號: 200910151346.0
• 申請日: 2009-06-24
• 公開（公告）號: CN101612692A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 齊藤茂樹;小澤直樹;岡本努
• 申請（專利權）人: 鈴木株式會社
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/42;B23K26/02;B23K26/24;B23K26/14
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所
• 代理人: 徐申民

本申請對2008年6月24日提交的日本專利申請No.2008-164375要求優先權，該在先申請的全部內容通過引用被結合在本文中。

技術領域

本發明涉及激光焊接的技術領域，更具體地，涉及激光搭焊(laser?lap?welding)的技術領域。

背景技術

激光加工是一種將激光束聚焦到具有高能量密度的非常小的斑點(spot)并且加工物體的技術。激光加工包括切割、鉆孔、焊接、熱處理等等。激光焊接包括對接焊(butt?welding)，邊緣焊接(edge?welding)和搭焊，對接焊使得兩個物體彼此抵靠并且平行于抵靠面執行焊接，邊緣焊接平行于邊緣接頭的端面執行焊接，而搭焊使得物體重疊并且垂直于搭接面執行焊接。

專利文獻1揭示了一種通過使用加壓輥擠壓重疊的物體來消除物體之間的間隙，并且將激光束聚焦到該加壓位置以改善焊接質量的方法。

專利文獻2揭示了一種在重疊的邊緣形成毛邊(burrs)并且在由毛邊形成間隙的同時執行邊緣焊接，以保證焊接質量的方法。

專利文獻3揭示了一種圍繞著中間裝配件的外周纏繞板，然后在該中間裝配件的整個外周上執行激光焊接，以容易地形成車輛用消聲器的方法。

專利文獻1：日本專利公布No.2004-090054A

專利文獻2：日本專利公布No.2005-052868A

專利文獻3：日本專利公布No.2003-138935A

焊接質量與形成在物體的小孔(keyhole)有關。具體地，其中從物體的前表面到物體的后表面形成小孔的穿透焊接的焊接質量，受前表面焊縫寬度、穿透深度、后表面焊縫寬?度、該表面焊縫寬度和穿透深度之間的比例(高寬比)、惰性氣體的效果、以及物體表面或者物體的鍍層上雜質的性質的影響。

在專利文獻1中，在加壓位置執行搭焊以消除間隙，從而使穿透加工穩定。然而，如果物體彼此緊密接觸從而完全地消除間隙，金屬表面上的附著物(油，金屬粉末，等等)蒸發且膨脹，這導致例如針孔等的焊接缺陷。也就是說，如果該間隙被完全消除，產生由雜質影響所引起針孔(氣泡、疏松和砂眼)或者濺射(下沉)。結果，導致焊接不良，例如疲勞強度的降低、密封性能的劣化或者外表缺陷。出于這個原因，需要在例如鍍鋅鋼板的焊接中形成間隙，從而不會產生例如穿透不良或者填充不足的焊接不良。

在專利文獻2中，執行的不是搭焊而是邊緣焊接，同時由毛邊形成間隙，以減少例如氣泡或者下沉的焊接不良。然而，這個方法需要復雜的機構用于形成毛邊并且不能應用于搭焊。進一步，在邊緣焊接中，很難保證與搭接穿透焊接相同的強度。

在專利文獻3中，為了制造具有圓形或者橢圓截面的圓柱狀構件，圍繞著中間裝配件的外周纏繞板，然后在中間裝配件的整個外周上執行激光焊接。因此，可以容易地制造圓柱狀構件。然而，如果在圍繞著外圓纏繞的板之間形成間隙，很難使穿透加工穩定。另一方面，如果不在板之間形成間隙，會產生例如針孔的缺陷。

例如，如果在不生銹的片材之間形成過大的間隙(板厚度0.7[毫米]的50％或更多)，僅僅上側片材被焊穿，從而沒有獲得穿透焊接，并且形成孔。因此，執行目視檢查和用于在焊接之后檢查密封性能的泄漏試驗變得不可欠缺。如果在這些試驗中認為密封性能有任何問題，在后處理中應該執行焊接等處理。

如上所述，在相關領域中，不可能在搭焊處理中使穿透加工穩定的同時抑制針孔的產生。也就是說，很難同時保證焊接的強度和密封性能并且保證好的產量。進一步，不可能容易地制造圓柱狀構件，同時對于搭焊的物體維持強度并且保證高的密封性能。

發明內容

因此，本發明的至少一個實施例的目的在于提供一種間隙控制裝置，其被配置為供激光搭焊裝置使用；以及一種激光焊接方法，該方法同時保證激光搭焊的強度和密封性能，并且降低焊接不良的概率。