[發明專利]機動車部件中的焊縫的激光金屬沉積熔覆

在審

• 申請號: 201380055251.3
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN105008087A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 弗洛里安·漢施曼;杰里米·布賴恩·馬格達;凱文·達勒·史密斯
• 申請（專利權）人: 麥格納國際公司
• 主分類號: B23K26/20
• 分類號: B23K26/20;B23K26/24;B23K26/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;顧晉偉

現有申請的交叉引用

本PCT專利申請要求于2012年10月24日提交的題為“Laser?Metal?Deposition?Cladding?Of?Weld?Seams?In?Automotive?Parts(機動車部件中的焊縫的激光金屬沉積熔覆)”的美國臨時專利申請序列號No.61/718,102的權益，該申請的全部公開內容被視為本申請的公開內容的一部分，并且在此通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及鋼工件之間的焊接，并且更特別地，涉及具有施加至鋼工件之間的焊縫的涂層的部件。

背景技術

在機動車工業中通常使用氣體保護金屬極電弧焊(Gas-metal?arc?welding，GMAW)(也被稱為金屬極惰性氣體保護焊(metal?inert?gas?welding，MIG?welding))將鋼工件焊接在一起。使用GMAW來接合鋼工件的常見問題是錳、硅、鐵、氧和其他痕量合金的硅酸鹽島的產生。這樣的硅酸鹽島會抑制在焊縫的外表面上施加涂層。例如，通過涂布、磷化、電涂(電泳涂覆)施加的涂層可能不能牢固地粘附于具有硅酸鹽島的焊縫。

一種從GMAW焊接的焊縫去除硅酸鹽島的方法是使用材料磨蝕工藝以去除硅酸鹽島。然而，這種方法需要消耗許多成本和資金。另一種方法是使用化學工藝。然而，化學工藝的成本也會很高，而且可能導致不能從焊縫充分地去除硅酸鹽島。

仍然非常需要從GMAW焊接的焊縫去除硅酸鹽島的改進的方法，并對該方法存在持續的需求。

發明內容

本發明的一個方面涉及一種部件，例如機動車部件，所述部件包括在焊縫處被接合在一起的至少兩個工件。所述焊縫具有包含鎳和鐵中的至少一種并且基本上完全不含硅酸鹽島的激光金屬沉積層。另外，所述部件包括與焊縫的激光金屬沉積層的至少一部分結合的涂布、磷化或電涂的涂層。激光金屬沉積層與涂布、磷化或電涂的涂層之間的結合非常牢固。因為激光金屬沉積層可以基本上僅被施加至焊縫，所以焊縫與涂層之間的這種改進的結合可以以非常有效和節省成本的方式實現。在沒有任何研磨或其他平滑工藝的情況下，具有激光金屬沉積的焊縫的外表面還可以比其他已知焊縫顯著平滑。

根據本發明的另一方面，所述激光金屬沉積層包含鎳。

根據本發明的又一方面，所述激光金屬沉積層包含鐵。

根據本發明的再一方面，所述涂層為涂布的涂層。

根據本發明的進一方面，所述涂層為磷化的涂層。

根據本發明的再進一方面，所述涂層為電涂的涂層。

本發明的另一方面是一種制造部件的方法。所述方法包括制備在焊縫處被接合在一起的至少兩個鋼工件的步驟。所述方法接著進行以下步驟：使用激光束將焊縫的一部分以及鎳和鐵中的至少一種的粉末熔融，以提供具有鎳和鐵中的至少一種的基本上不含硅酸鹽島的激光金屬沉積層的焊縫。所述方法接著進行以下步驟：通過涂布、磷化或電涂工藝在激光金屬沉積層的至少一部分上施加涂層。

本發明的又一方面包括通過氣體保護金屬極電弧焊工藝將至少兩個工件焊接在一起的步驟。

根據本發明的再一方面，所述粉末包含鎳。

根據本發明的進一方面，所述粉末包含鐵。

根據本發明的又一方面，將施加涂層的步驟進一步限定為通過涂布施加所述涂層。

根據本發明的再一方面，將施加涂層的步驟進一步限定為通過磷化施加所述涂層。

根據本發明的另一方面，將施加涂層的步驟進一步限定為通過電涂施加所述涂層。

附圖說明

因為當結合附圖考慮時，通過參照以下具體描述，本發明變得更好理解，所以可容易地理解本發明的這些和其他特征和優點，其中：

圖1是包括焊縫上的LMD層和被施加在LMD層上方的涂層的示例性機動車部件的截面圖；

圖2是通過焊縫被接合在一起的一對示例性工件的截面圖；

圖3是示出了將圖2的焊縫的一部分以及鎳和/或鐵粉末熔融的LMD頭的示意圖；

圖4是具有鐵LMD層的焊縫的俯視圖；

圖5是具有鎳LMD層的焊縫的俯視圖；以及

圖6是圖5的鎳LMD層的放大圖。

具體實施方式