[發明專利]穿透焊接方法

有效

• 申請號: 201680011543.0
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN107249804B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 瀨戶田啟志;比留間庸介;村松祐輔
• 申請（專利權）人: 本田技研工業株式會社
• 主分類號: B23K10/00
• 分類號: B23K10/00;B23K10/02;B23K31/00
• 代理公司: 11256 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 陳偉;劉偉志

本發明的目的在于提供一種能夠不在背部部件上產生孔地從層疊鋼板(W)的表面至背面形成足夠大小的直徑的穿透孔的穿透焊接方法。穿透焊接方法包含通過從等離子槍(31)對作為層疊鋼板的工件(W)產生等離子弧柱來在該工件(W)上形成穿透孔的等離子焊接工序。在該等離子焊接工序中，在產生了等離子弧柱后，根據電弧電壓或從電弧電壓推定的弧長超過了根據工件(W)的厚度而確定的結束判定閾值這一情況，消去等離子弧柱。在該等離子焊接工序中，以電弧電壓在穿透前后以大致恒定的速度增加的方式，從等離子槍(31)噴出使等離子弧柱的寬度從等離子槍側至工件(W)側被維持成大致恒定的流量的等離子氣體。

技術領域

本發明涉及穿透焊接方法。更詳細地說，涉及包含穿透工序在內的穿透焊接方法，其中，穿透工序通過以等離子槍產生等離子弧柱而在層疊鋼板上形成穿透孔。

背景技術

以往，作為將使兩張以上的鋼板重合而構成的層疊鋼板接合的技術，公知一種基于等離子MIG焊接進行的穿透焊接方法(例如參照專利文獻1)。該穿透焊接方法包含通過以等離子槍產生的等離子弧而在層疊鋼板上形成穿透孔(所謂小孔：key hole)的等離子焊接工序、和使用MIG槍來在上述穿透孔中填充填充物(filler)而將該穿透孔回填的MIG焊接工序這兩個工序。在這樣的穿透焊接方法中，為了實現足夠的強度，在作為先行工序的等離子焊接工序中從層疊鋼板的表面至背面形成足夠大小的直徑的穿透孔是重要的。

圖6是表示專利文獻1所記載的等離子焊接工序的步驟的圖。在專利文獻1的技術中，通過進行使孔從層疊鋼板的表面穿透至背面的掘孔工序、和擴大在該工序中形成的穿透孔的直徑的熔融直徑擴大工序這兩個工序而將足夠大小直徑的穿透孔形成在層疊鋼板上。此時，若將電弧電流控制成恒定，則在等離子槍與層疊鋼板之間生成的等離子弧柱的長度、與電弧電壓之間根據歐姆定律而成立比例關系，因此電弧電壓如圖6的下部所示那樣發生變化。在專利文獻1的技術中，通過檢測在圖6中以虛線示出那樣的電弧電壓的急劇增加，來判斷孔已從層疊鋼板的表面穿透至背面，從而從掘孔工序轉移到熔融直徑擴大工序。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-180309號公報

發明內容

另外，在上述專利文獻1的技術中，為了能夠高精度地檢測孔穿透的時刻，作為用于產生電弧電壓的等離子電源而使用空負荷電壓高的等離子電源，由此盡可能地增大了穿透時的電弧電壓的增加速度(即等離子弧柱的伸長速度)。但是，當要像這樣增大穿透時的電弧電壓的增加速度時，有可能會導致穿透時急劇延伸的等離子弧柱到達至設在作為焊接對象的層疊鋼板的背面側的背部部件，從而產生非意圖的孔。

本發明的目的在于提供一種能夠不在背部部件上產生孔地從層疊鋼板的表面至背面形成足夠大小直徑的穿透孔的穿透焊接方法。

(1)為了實現上述目的，本發明提供一種穿透焊接方法，包含通過從等離子槍(例如后述的等離子槍31)對作為層疊鋼板的工件(例如后述的工件W)產生等離子弧柱來在該工件上形成穿透孔的穿透孔形成工序(例如圖5的S5～S7)，上述穿透焊接方法的特征在于，在上述穿透孔形成工序中，在產生了上述等離子弧柱后，根據電弧電壓或從該電弧電壓推定的弧長超過了根據上述工件的厚度而確定的閾值(例如后述的結束判定閾值)這一情況，消去上述等離子弧柱，在上述穿透孔形成工序中，從上述等離子槍噴出使上述等離子弧柱的寬度從上述等離子槍側至上述工件側被維持成大致恒定的流量的等離子氣體。

(2)在該情況下，優選的是，還具有閾值確定工序(例如圖5的S2～S4)，在該閾值確定工序中，使用激光位移計(例如后述的激光位移計33)來測定上述等離子槍與上述工件的形成穿透孔的位置之間的距離，并使用該距離和上述工件的厚度來確定上述閾值。