[發(fā)明專利]激光束局部涂覆的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610439393.5
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN107433394A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 辜紅平;阿爾多·安東尼·萬格爾德;杰里邁亞·約翰·布拉迪;愛德華·K·施泰內巴赫;馬克·賈斯廷·瓊斯
• 申請（專利權）人: 麥格納國際公司
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 魏金霞,王艷江

技術領域

本發(fā)明總體上涉及在金屬片材部件、比如汽車部件的制造中的激光焊接。更具體地，本發(fā)明涉及用于在將具有預涂的防腐蝕表層的金屬片材板激光焊接在一起之后沿著激光焊接接合部(焊道)形成局部防腐蝕表層的方法和系統(tǒng)。

背景技術

汽車是沿著裝配線批量生產的，在裝配線中，組成汽車的各種系統(tǒng)和部件通過使用人工控制工具和/或機器人控制工具而接合在一起。通常，不同的金屬片材件接合在一起以形成所需部件。例如，通過將比如兩個或更多個不同成分和/或不同厚度的鋼胚料通過激光焊接接合在一起而形成“拼接焊接坯料”。在焊接坯料已經被冷壓之后，獲得具有在部件其本身內的變化的機械強度的性能、可壓性能(pressability)以及沖擊收性能的部件。

為了提供更好的耐腐蝕性，常見的是使用涂覆的金屬片材材料比如例如具有鋁硅或鋅預涂表層的硼鋼制造所述坯料。遺憾的是，將預涂的金屬片材板激光焊接在一起的工藝會導致形成的焊接接合部缺乏防腐蝕保護。隨著時間推移，暴露于水、道路用鹽等導致沿著焊接接合部的腐蝕以及伴隨的焊接完整性的喪失。焊接完整性的喪失可導致金屬片材板沿著焊接接合部分離，從而導致整個部件的失效。

此外，對于由硼鋼——比如Usibor材料——制造的熱沖壓部件而言，在隨后的熱沖壓過程中，AlSi層沿著焊接接合部的中斷導致沿著焊接接合部的剝落。

現(xiàn)有技術的對于該問題的解決方案包括使用底涂層來覆蓋焊接接合部，并且然后噴涂部件以提供相對于周圍環(huán)境的物理屏障。遺憾的是，由于噴涂層與基礎金屬的粘結很弱，因此由噴涂層提供的防腐蝕性劣于原始涂層。此外，隨著時間推移噴涂層可能被破壞，使得水、道路用鹽等與底層焊接接合部相接觸。其可能發(fā)生在下述情況下：例如涂層被刮傷或剝落、或噴涂起初未被適當?shù)厥┯貌⑶乙蚨茨芨街恋讓硬牧系那闆r。另外，由于僅對多個部件的外部表面進行噴涂，并且因此沿著焊接接合部的面向內的表面會發(fā)生腐蝕。

因此，有益的是提供克服至少一些現(xiàn)有技術的上述局限和缺點的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內容

根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施方式的一方面，公開了一種用于將金屬片材板激光焊接在一起的方法，所述金屬片材板分別具有防腐蝕表層預涂層，所述方法包括：將金屬片材板中一者相對另一者布置成使得板中的一個板的邊緣與板中的另一板的邊緣相鄰并相接觸；使用具有第一光束光斑尺寸的激光束沿著金屬片材板的相鄰的邊緣形成激光焊接接合部；并且在形成激光焊接接合部之后，至少在激光焊接接合部上形成局部防腐蝕表層，所述至少在激光焊接接合部上形成局部防腐蝕表層包括：將具有第二光束光斑尺寸的激光束沿著激光焊接接合部掃掠，第二光束光斑尺寸大于第一光束光斑尺寸；以及在掃掠期間，朝向激光焊接接合部的正被激光束照射的部分提供粉末防腐蝕表層材料流，其中，粉末防腐蝕表層材料被激光束熔融，并且形成附著至激光焊接接合部的層。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施方式的一方面，公開了一種用于將金屬零件接合在一起的方法，包括：將第一金屬零件和第二金屬零件在接合區(qū)域處接合在一起，第一金屬部和第二金屬部中的至少一者具有防腐蝕表層預涂層，并且其中，在所述接合期間在接合區(qū)域內的表層預涂層被破壞；以及在目標區(qū)域——目標區(qū)域為接合區(qū)域內和接合區(qū)域附近中的至少一者——內形成局部防腐蝕表層，所述在目標區(qū)域內形成局部防腐蝕表層包括：將具有預定的光束光斑尺寸的激光束掃掠整個目標區(qū)域；以及在所述掃掠期間，朝向目標區(qū)域的正被激光束照射的部分提供粉末防腐蝕表層材料流，其中，粉末防腐蝕表層材料被激光束熔融，并且形成附著至接合區(qū)域內的表面的層。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施方式的一方面，公開了用于汽車的多件式側面板，具有：兩個金屬片材板，所述兩個金屬片材板各自具有防腐蝕表層預涂層并且沿著激光焊接接合部被接合在一起；以及至少在激光焊接接合部上形成的局部防腐蝕表層，由此局部防腐蝕表層形成激光焊接接合部與環(huán)境大氣之間的屏障。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施方式的一方面，公開了用于汽車的門環(huán)(door ring)，具有：兩個金屬片材板，所述兩個金屬片材板各自具有防腐蝕表層預涂層并且沿著激光焊接接合部被接合在一起；以及至少沿著激光焊接接合部形成的局部防腐蝕表層，由此局部防腐蝕表層形成激光焊接接合部與環(huán)境大氣之間的屏障。