[發(fā)明專利]一種具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板激光焊方法和激光焊接裝置及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010515853.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN111673279A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永強(qiáng);付參;王鵬博;鞠建斌;伊日貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首鋼集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/24
• 分類號(hào): B23K26/24;B23K26/40;B23K26/60;B23K26/70
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 馬苗苗

本發(fā)明提供了一種具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板激光焊方法，屬于激光焊接領(lǐng)域，包括：將多個(gè)鋼板的待焊接邊拼接，采用第一激光照射鋼板并沿其待焊接邊移動(dòng)；將第二激光照射鋼板并沿其待焊接邊移動(dòng)，形成焊縫；所述第一激光垂直于移動(dòng)方向的照射寬度W1大于第二激光垂直于移動(dòng)方向的照射寬度W2。該方法對(duì)鋼板焊接部位的防氧化性能和耐蝕性無影響，并且不增加制造工序、最大限度提高能量利用率，降低制造成本。本發(fā)明還公開一種具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板激光焊方法在具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板焊接中的用途，以及激光焊接裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光焊接領(lǐng)域，涉及一種具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板激光焊方法及應(yīng)用，還涉及一種具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板激光焊接裝置。

背景技術(shù)

由于環(huán)保和節(jié)能要求，汽車輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。汽車的輕量化，就是在保證碰撞安全和車輛性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質(zhì)量，從而提高汽車的動(dòng)力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。

高強(qiáng)減薄是汽車輕量化的重要手段，近年來熱成形鋼激光拼焊板在車身結(jié)構(gòu)件中應(yīng)用越來越廣泛。熱成形鋼分為兩種：一種為無鍍層的熱成形鋼，一種為帶有鍍層的熱成形鋼。無鍍層熱成形鋼在熱成形后，因高溫氧化后續(xù)需要進(jìn)行噴丸處理；帶有鍍層的熱成形鋼無需噴丸處理，應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)前，常用的熱成形鋼鍍層多含鋁或者鋁合金。根據(jù)車身設(shè)計(jì)的需要，部分帶有鋁或者鋁合金的熱成形鋼需要經(jīng)過激光拼焊后制成拼焊板使用。激光拼焊板是采用激光作為熱源，將不同材質(zhì)、不同厚度的材料通過拼接的方式連接在一起，然后再進(jìn)行整體沖壓成形的工藝。

帶有鋁或者鋁合金的熱成形鋼進(jìn)行激光焊接，面臨的主要問題是：激光焊接后，焊縫的抗拉強(qiáng)度顯著低于無鍍層的熱成形鋼。

為此，CN101426612提供了一種帶有鋁或者鋁合金的熱成形鋼激光拼焊方法，在激光焊接前去除部分鍍層然后再實(shí)施焊接。該方法雖然可大幅提升焊接質(zhì)量，但仍存在如下問題：(1)盡管是部分去除鍍層，但去除鍍層部位的防氧化性能和耐蝕性會(huì)降低；(2)去除鍍層工序，降低生產(chǎn)效率、增加制造成本。

CN109396629A提供了一種通過電流加熱鍍層熱成形鋼，然后在壓力作用下去除鍍層，然后再實(shí)施焊接的方法。該方法雖然可大幅提升焊接質(zhì)量，同樣存在如下問題：(1)焊縫周圍區(qū)域耐蝕性能降低；(2)增加去除鍍層工序，降低生產(chǎn)效率、增加制造成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有工藝破壞鍍層降低耐蝕性和抗氧化性能的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板激光焊方法，該方法對(duì)鋼板焊接部位的防氧化性能和耐蝕性無影響，并且不增加制造工序、最大限度提高能量利用率，降低制造成本。

本發(fā)明還公開一種具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板激光焊方法在具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板焊接中的用途，以及激光焊接裝置。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種具有鋁或鋁合金鍍層的鋼板激光焊方法，包括：

將多個(gè)鋼板的待焊接邊拼接，采用第一激光照射鋼板并沿其待焊接邊移動(dòng)；

將第二激光照射鋼板并沿其待焊接邊移動(dòng)，形成焊縫；

所述第一激光垂直于移動(dòng)方向的照射寬度W1大于所述第二激光垂直于移動(dòng)方向的照射寬度W2；

第一激光的功率密度為10⁷-2*10⁸W/m²，所述第二激光功率密度＞10⁹W/m²。