[發(fā)明專利]用激光焊接金屬板的方法，其中一個金屬板設(shè)置凹凸不平部以形成脫氣間隙

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280061481.6
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN104114318A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·迪奧塔萊維;F·貝爾茲;Y·安塞爾;E·波洛尼
• 申請（專利權(quán)）人: 標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K26/32;B23K26/22
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用激光束焊接金屬板的領(lǐng)域，尤其涉及機動車領(lǐng)域。

背景技術(shù)

利用在紅外領(lǐng)域發(fā)射的單色光束能量，通過搭接(即金屬板交疊)執(zhí)行金屬板的激光焊接。

當(dāng)金屬板是電鍍的時，這種類型的焊接會遇到一些問題。鋅的熔點溫度比鋼的低，激光引起的鋅蒸發(fā)容易在定位焊縫中形成鋅的多孔或污染，不利于鋅的機械強度。

一種已知的解決方法是在要焊接的金屬板間提供間隙，稱為“脫氣間隙”，以能夠在焊接區(qū)對鋅脫氣。為了形成該間隙，已知法國專利FR2731373通過沖壓操作在其中一個金屬板上形成凹凸不平部，以在用激光束焊接時，金屬板之間的間隔促進蒸汽的離開。

該解決方法是令人滿意的；這在機動車產(chǎn)品、尤其是車門的制造中得到了證明。

然而，有必要對其進行完善。

事實上，從制造的經(jīng)驗中得出，應(yīng)控制脫氣間隙，因為在焊接時控制脫氣間隙對于焊縫質(zhì)量很關(guān)鍵。換句話說，脫氣間隙的值應(yīng)當(dāng)是精確的，所述脫氣間隙的值尤其是金屬板的厚度和鍍鋅層的厚度的函數(shù)。在更確切的解決方法中，脫氣間隙的精確度依靠沖壓的精確度，其事實上確定了凹凸不平部的高度。

當(dāng)證明了該高度在焊接時是不合適的時候，因此有必要調(diào)節(jié)沖壓機床用以校準(zhǔn)沖壓深度(在可能的情況下)，又或替換沖壓模具(在可能的情況下)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種激光焊接金屬板的方法，該方法能夠獨立于金屬板制造調(diào)節(jié)脫氣間隙。

為達此目的，提供一種通過激光束焊接金屬板的方法，在金屬板的至少其中之一上設(shè)置有在金屬板上形成厚度余量的凹凸不平部，所述金屬板由此被壓印，所述方法包括：組裝金屬板的操作、保持金屬板使所述金屬板之間具有預(yù)先確定的脫氣間隙的操作以及焊接所述被保持的金屬板的操作，在該方法中，所述脫氣間隙小于由凹凸不平部形成的厚度余量，保持金屬板的操作包括擠壓凹凸不平部直到所述厚度余量等于脫氣間隙的操作。

所述方法被應(yīng)用于焊接機動車輛的車身，和尤其應(yīng)用于將機動車輛的車門內(nèi)襯焊接在車門板上。

由于所述方法，脫氣間隙的調(diào)節(jié)獨立于金屬板制造，和尤其獨立于壓印金屬板的沖壓。可在各個凹凸不平部的位置上精細和絲毫不差地調(diào)節(jié)脫氣間隙。

可提供各種單獨或結(jié)合的補充特征：

-沿凹凸不平部之間的描線執(zhí)行焊接，所述焊接描線與凹凸不平部交替；

-通過鉗壓件進行擠壓操作，上鉗用于貼靠在壓印金屬板上的凹凸不平部的位置上，下鉗用于從反面貼靠在下層金屬板上；

-設(shè)定上鉗的尺寸，以覆蓋凹凸不平部并且在所述凹凸不平部的不壓印的周邊上實行按壓。

附圖說明

參照附圖，簽于優(yōu)選實施方式的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將變得明顯，其中：

-圖1為用激光焊接組裝的車門板和車門內(nèi)襯的示意性圖示；

-圖2和3為用于激光焊接組裝的兩個金屬板的示意性立體圖；

-圖4和5為調(diào)節(jié)金屬板之間的脫氣間隙以及組裝的金屬板的剖面示意圖；

-圖6為調(diào)節(jié)脫氣間隙之后的金屬板焊接的示意性立體圖。

具體實施方式

在圖1中表示出車門板1和車門內(nèi)襯2，車門板1和車門內(nèi)襯2由沖壓鍍鋅鋼的金屬板3，4形成，該鍍鋅的作用是保護鋼免受腐蝕。

通過下文描述的方法，沿車門內(nèi)襯2和車門板1的共同邊緣，用激光將車門內(nèi)襯2焊接在車門板1上。

除了被應(yīng)用于機動車輛車身構(gòu)件(尤其是車門板和車門內(nèi)襯)的組裝，所述方法不限于所述應(yīng)用，可被普遍用于所述的鍍鋅鋼的金屬板3，4的組裝或更普遍地用于材料層的涂覆，所述材料的熔點比構(gòu)成金屬板的材料的熔點低。

同樣被表示于圖1中的，其中一個金屬板3具有基本扁平的邊緣，而另一個金屬板4具有通過沖壓形成的凹凸不平部5的壓印邊緣。

在圖1中，凹凸不平部5呈現(xiàn)基本方形的輪廓，但是該輪廓可為任何形狀，尤其是圓形。

這些凹凸不平部5形成于壓印金屬板的前表面6上，壓印的厚度余量值被記為H，以使在金屬板3，4僅彼此貼靠時，金屬板3，4之間的間隔等于厚度余量H(圖4)。

為了能夠焊接，金屬板3，4應(yīng)當(dāng)被保持為使得它們之間具有預(yù)先確定的脫氣間隙，標(biāo)記為J，J尤其為鍍鋅層的厚度和金屬板3，4的厚度的函數(shù)。

在發(fā)表于技術(shù)工程的文章中，2005，vol.BT4，n°BM7771，J.Claeys、T.Dupuy和P.Verrier提供了能夠計算脫氣間隙的實驗公式：