[發明專利]一種制備焊接用鋁金屬件的方法

在審

• 申請號: 201980059960.6
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN112689549A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 小邁克爾·特倫科;山姆·A.·卡蘇梅
• 申請（專利權）人: 格魯帕沖裁有限責任公司
• 主分類號: B23K35/02
• 分類號: B23K35/02;B23K26/323
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 王建國;許偉群

1.一種制備用于焊接的鋁金屬件的方法，所述鋁金屬件具有氧化物層，所述方法包含以下步驟：

將激光光束引導到所述鋁金屬件的邊緣部分，使得所述光束的一部分配置成沖擊所述邊緣部分處的氧化物層，其中所述邊緣部分包括所述鋁金屬件的主表面的至少一部分、所述鋁金屬件的副表面的至少一部分、以及所述鋁金屬件的外周表面的至少一部分，所述外周表面位于所述主表面與所述副表面之間；

在所述邊緣部分處以一系列清潔脈沖使所述激光脈動，其中所述清潔脈沖產生清潔羽流，所述清潔羽流包括來自位于所述主表面處的氧化物層的燒蝕材料以及來自位于所述外周表面處的氧化物層的燒蝕材料；

針對所述一系列清潔脈沖分析所述清潔羽流或分析由所述邊緣部分處的一系列分析脈沖產生的分析羽流；

持續進行上述清潔和分析步驟，直至達到或超過所述清潔羽流或所述分析羽流中鋁的最大閾值；以及

基于所述清潔羽流或所述分析羽流的分析來關聯所述激光沿著所述邊緣部分的移動。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述光束是掃描束，并且所述激光的所述掃描束包含2-D掃描或3-D掃描，所述2-D掃描或3-D掃描在所述光束上具有朝著中心軸線更高的非均勻功率分布。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述激光的所述掃描束包含2-D掃描，所述2-D掃描具有在200mm×200mm與400mm×400mm之間的覆蓋面積，包括端值在內。

4.根據權利要求2所述的方法，其中，所述激光的所述掃描束包含3-D掃描，所述3-D掃描具有在200mm×200mm×50mm和400mm×400mm×150mm之間的覆蓋體積，包括端值在內。

5.根據權利要求1所述的方法，其中至少一種成分的閾值是與氧的最小閾值相比的鋁的最大閾值。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述鋁的最大閾值是每脈沖500個計數并且所述氧的最小閾值是每脈沖500個計數，并且所述清潔和分析步驟持續進行，直到所述鋁大于每脈沖500個計數并且所述氧小于每脈沖500個計數。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述至少一種成分的閾值包括鎂、銅、錳錫、硅和/或鋅的閾值，并且其中鎂、銅、錳錫、硅和/或鋅作為一種或多種合金元素包括在基礎材料層中。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述一個或多個操作參數包括所述激光的功率水平、脈沖持續時間、波長、脈沖頻率、位置和/或速度。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述氧化物層進一步包括其他表面污染物，并且其中所述其他表面污染物包括有機物、碳氫化合物、污垢和/或油。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述基礎金屬層具有一個厚度，并且所述邊緣部分在所述清潔和分析步驟之后具有一個厚度，并且其中所述邊緣部分在所述清潔和分析步驟之后的厚度與所述基礎金屬層的厚度之間的差值在0.001-5％內，包括端值在內。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述清潔和分析步驟導致在所述邊緣部分處的所述氧化物層的完全去除以形成所述基礎金屬層的暴露的次表面。

12.根據權利要求1所述的方法，進一步包含使用所述激光的所述掃描束在所述第二鋁金屬件的邊緣部分上制備用于焊接的第二鋁金屬件的步驟，其中所述第一鋁金屬件的制備和所述第二鋁金屬件的制備同時發生。

13.根據權利要求1所述的方法，進一步包含在沿著邊緣區域的焊接接頭處將所述鋁金屬件焊接到第二鋁金屬件上以形成焊接的鈑金組件的步驟。

14.根據權利要求13所述的方法，進一步包含形成所述焊接的鈑金組件以產生成形部分的步驟，其中所述成形部分包括所述焊接接頭的至少一部分。