[發明專利]具有經調節的焊縫的金屬片組件

在審

• 申請號: 202010717427.9
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112296518A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 詹姆斯·W·沃爾特;凱文·D·哈曼;埃里克·B·湯姆林森;史蒂夫·斯克茲佩克
• 申請（專利權）人: 示羅產業公司
• 主分類號: B23K26/26
• 分類號: B23K26/26;B23K103/10
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 王建國;許偉群

一種金屬片組件包括通過焊縫連接的金屬片件。隨后以減小初始焊縫中的凹部的尺寸和/或改變其晶粒結構的方式調節初始焊縫。可以使用激光束或其它熱源來調節焊縫。所導致的焊縫幾何形狀和/或晶粒結構的變化改善了金屬片組件在焊縫處的可成形性，并且當對接焊接相同規格的金屬片件和/或鋁合金時是特別有利的。

技術領域

本公開涉及焊接，并且更具體地涉及用于將金屬片件焊接在一起的方法以及所得到的金屬片組件。

背景技術

自從最早開始焊接金屬的時期以來，由于在焊接過程中，熔融金屬的流動傾向在某種程度上不可控制，所以重力的影響已經呈現出許多問題。在一些情況下，待焊接在一起的零件的取向可用于控制熔融金屬的流動。例如，可沿頂部件的邊緣進行搭接焊接，使得熔融材料形成圓角。類似的技術可用于通過從頂側并沿著厚材料片的邊緣形成焊接而將厚材料片對接焊接到薄材料片上，使得熔融材料在薄材料片的頂部形成圓角。然而，當對接焊接具有相同厚度的兩種材料時，熔融材料傾向于沿著材料鄰接的界面流動。這對于在液態下具有低熔點和/或低粘度的金屬來說尤其如此。結果是遠離被焊接區域的不希望的材料位移。傳統的解決方案是使用通常為金屬絲形式的填充材料，該填充材料與待連結的材料一起熔融添加到焊縫中，以代替流走的材料。這就存在其自身的一系列的問題，包括難以使過程自動化。

發明內容

根據多個實施例，方法包括以下步驟：沿著兩個金屬片件的鄰接邊緣形成焊縫，并且隨后加熱該焊縫，使得該焊縫的凹部尺寸減小，而不添加額外的材料。

在一些實施例中，加熱焊縫的步驟包括沿著凹部引導散焦激光束。

在一些實施例中，形成焊縫的步驟包括沿著金屬片件的鄰接邊緣引導聚焦激光束，而不添加額外的材料。散焦激光束的激光點大于聚焦激光束的激光點。

在一些實施例中，加熱焊縫的步驟包括改變焊縫的晶粒結構的晶粒的取向。

在一些實施例中，形成焊縫的步驟包括沿著金屬片件的鄰接邊緣形成第一焊池并且允許焊池固化，并且加熱步驟包括沿著焊縫形成第二焊池。第二焊池比第一焊池寬和/或淺。

在一些實施例中，形成焊縫的步驟包括在金屬片件的相應相對側上的單獨的焊道，并且加熱步驟包括沿著焊縫的側面的激光通過，該激光通過更加能穿透金屬片件的厚度。

在一些實施例中，每個金屬片件由相同規格的鋁合金形成。

根據各種實施例，方法包括形成初始焊縫和調節初始焊縫的步驟。該初始焊縫是沿著由基本上由來自每片金屬片件的材料組成的材料制成的兩片相同規格的鋁合金金屬片件的鄰接邊緣形成的。執行調節步驟以改變初始焊縫的晶粒結構，使得調節后的焊縫的成形性大于初始焊縫的成形性。

在一些實施例中，初始焊縫包括凹部，并且調節步驟包括加熱初始焊縫，使得凹部的尺寸減小而不添加額外的材料。

在一些實施例中，調節步驟包括沿著初始焊縫引導散焦激光束。

在一些實施例中，形成初始焊縫的步驟包括沿著金屬片件的鄰接邊緣引導聚焦激光束，而不添加額外的材料。散焦激光束的激光點大于聚焦激光束的激光點。

在一些實施例中，初始焊縫的晶粒結構包括具有伸長方向的晶粒，并且調節步驟包括朝著金屬片件的厚度方向改變伸長方向。

在一些實施例中，形成初始焊縫的步驟包括沿著金屬片件的鄰接邊緣形成第一焊池并且允許焊池固化，并且調節步驟包括沿著初始焊縫形成第二焊池。第二焊池比第一焊池淺和/或寬。

在一些實施例中，形成初始焊縫的步驟包括在金屬片件的相應相對側上的單獨的焊道，并且調節步驟包括沿著焊縫的側面的激光通過，該激光通過更加能穿透金屬片件的厚度。

在一些實施例中，形成初始焊縫的步驟包括使用第一激光束進行激光焊接，調節步驟包括使用沿著金屬片件跟隨第一激光束的第二激光束。