鋼部件、尤其是機動車輛車身的金屬板部件的雷射釺焊的方法和設備的製作方法

2023-07-08 14:23:16

專利名稱：鋼部件、尤其是機動車輛車身的金屬板部件的雷射釺焊的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於兩個鋼部件的雷射釺焊的方法。本發明還涉及一種用於實施該方法的設備。本發明尤其應用到機動車輛車身的兩個鋼部件的雷射釺焊。
背景技術：
圖I是示出了已知的雷射釺焊方法的示意圖。
在該方法中，雷射束3和填料金屬絲4連續地沿著將被組裝的兩個鋼部件1、2之間的連接線而移動。在該運動期間,雷射束連續地將填料金屬絲4熔化，從而在該兩個部件I和2之間形成連續地焊縫5。在一些已知的釺焊方法中，將保護氣體吹到焊縫5上。通常在這些方法中，惰性氣體(例如氬氣)用作保護氣體，從而防止焊縫5的氧化。但是，氬氣是一種非常昂貴的氣體，因而對氬氣的使用無法經濟地兼顧在大量生產中與工業產品(例如機動車輛)的製造。專利FR 2 898 529描述了一種藉助於填料銅絲而雷射釺焊鋼部件的方法，其中，包含惰性氣體以及40-60%氧氣的氣態混合物吹在焊縫上。該方法雖然並不比包含所吹氬氣的方法昂貴，但其成本仍舊非常高。該應用在沒有使用保護氣體的情況下通過兩個鋼部件的雷射實現了釺焊的測試。在這些測試期間，雷射束的功率、雷射束的前進速度和填料金屬絲的速度是有變化的。從雷射束的某一前進速度可發現，獲得具有恰當的外觀且不存在多孔的焊縫是不可能的。

發明內容
本發明的目的是克服上述缺陷。根據本發明，一種用於釺焊兩個鋼部件的方法實現該目的，其中雷射束和填料金屬絲連續地沿著該兩個鋼部件之間的連接線移動，由此該雷射束連續地熔化填料金屬絲，以便形成該兩個鋼部件之間的連續焊縫，並且其中保護氣體被吹到焊縫上，其特徵在於該保護氣體是不包含除了包含在周圍環境空氣中的氣體之外的氣體的壓縮空氣。因而，已經令人驚訝的發現的是，吹到焊縫上的壓縮空氣使得將要獲得的焊縫具有恰當的外觀且沒有多孔。這種結果與預期(偏見)相反，根據該預期，保護氣體應該包含惰性氣體，例如氬氣。這種令人驚訝的結果使得根據本發明的方法低成本，並且與通過雷射釺焊的部件的大量生產相互經濟地兼顧。優選地，藉助於吸入環境空氣的壓縮機獲得吹到焊縫上的壓縮空氣。這是一種完全傳統且低成本的壓縮機。焊縫具有完全恰當的結構和外觀，並且通過以包括在I與2巴之間的壓力將壓縮空氣吹到焊縫上而獲得，也就是說，該壓力並不是很高，因而實施並不昂貴。通過沿與填料金屬絲的方向同軸的方向吹壓縮空氣獲得最好的結構。根據另一個方面，本發明還涉及用於實施根據本發明的方法的設備，其特徵在於，其包括用於保持和供給填料金屬絲的裝置，該裝置整體結合有用於吹空氣的噴嘴，並且連接到壓縮空氣源。優選地，該所述裝置包括頭部，該頭部包括用於引導該填料金屬絲的軸向管，該頭 部由從該頭部通過環形腔分隔開的殼體圍繞，該環形腔包括進口和環形出口，該進口連接到壓縮空氣源，該環形出口相對於壓縮空氣的循環方向而位於所述頭部的端部的上遊。根據另一方面，本發明進一步使得根據本發明的該方法的應用或者設備的應用涉及對機動車輛車身的兩個金屬板部件進行釺焊。本發明其他特徵和優點將通過下列描述而變得更加明顯。


在所附的附圖中，給出了非限制性的實施方式圖2是用於保持和供給填料金屬絲的裝置的局部視圖，圖3是沿著圖2中的面III-III的剖視圖。
具體實施例方式根據本發明的釺焊方法並不同於由圖I所示出的已知方法，其中保護氣體吹到焊縫5上，並且由壓縮空氣組成，該壓縮空氣不包含除了包含在環境空氣中的氣體之外的氣體。因此，吹到焊縫上的壓縮空氣可由吸入環境空氣的標準壓縮機產生，並且沒有吸塵過濾器和除溼器。由壓縮機吸入的環境空氣可以在包括在相對較低的I到2巴之間的壓力下吹到焊縫5上。環境空氣在壓縮之後沿同軸於填料金屬絲4的方向被吹送。圖2是用於保持和供給填料金屬絲4的裝置6的局部透視圖。該裝置6整體結合有用於吹空氣的噴嘴7，並連接到壓縮空氣源(未示出)。該裝置6包括頭部8，該頭部朝著前部漸縮，包括用於引導該填料金屬絲4的軸向管。該頭部8由殼體9圍繞(尤其是在圖3中所示)，該殼體通過環形腔10從頭部8分隔開。該環形腔10包括進口(未示出)和環形出口 IOa (參見圖2)，該進口連接到壓縮空氣源，該環形出口相對於壓縮空氣循環方向而位於頭部8的端部的上遊。因而，環形腔10使得將被吹到焊縫5上的壓縮空氣同軸於該絲4，如圖2中所示箭頭所示。用於供給填料絲4和用於吹空氣的裝置6具有非常緊湊的優點，從而其可布置得相對靠近該雷射束3。根據本發明的用於雷射釺焊的設備的主要特徵如下給出雷射束3的功率2800瓦雷射束3的直徑2. 6毫米填料金屬絲4的性質Cu Si3填料金屬絲4的運動速度4· 8/分壓縮空氣的吹壓力1· 5巴壓縮空氣的流量451/分具有這些特徵的釺焊設備藉助於具有完全滿意的外觀和結構且並無被迫進行任何後續修飾的焊縫而將頂部焊接到機動車輛的車身上。將壓縮空氣用作保護氣體的應用，使得根據本發明的用於釺焊的方法和設備優選地兼顧機動車輛的大量生產相關的經濟性需求。
權利要求
1.一種用於釺焊兩個鋼部件(1、2)的方法，其中，雷射束(3)和填料金屬絲(4)連續地沿著所述兩個部件(1、2)之間的連接線移動，以使得所述雷射束(3)連續地熔化所述填料金屬絲(4)，從而在所述兩個部件(1、2)之間形成連續的焊縫(5)，並且其中，保護氣體被吹到所述焊縫上，其特徵在於，所述保護氣體是壓縮空氣，所述壓縮空氣不包含除了包含在環境空氣中的氣體之外的氣體。
2.如權利要求I所述的用於釺焊的方法，其特徵在於，藉助於吸入環境空氣的壓縮機獲得所述壓縮空氣。
3.如權利要求I或2中一項所述用於釺焊的方法，其特徵在於，壓縮空氣以包括在I與2巴之間的壓力被吹到焊縫(5)上。
4.如權利要求I到3中任一項所述的用於釺焊的方法，其特徵在於，沿與填料金屬絲(4)的方向同軸的方向吹所述壓縮空氣。
5.一種用於實施如權利要求I到4中任一項所述的方法的設備，其特徵在於，所述設備包括用於保持和供給填料金屬絲(4)的裝置(6)，所述裝置整體結合有連接到壓縮空氣源的用於吹空氣的噴嘴(7)。
6.如權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述裝置(6)包括頭部(8)，所述頭部包括用於引導填料金屬絲(4)的軸向管，所述頭部(8)由殼體(9)圍繞，所述殼體通過環形腔(10)與所述頭部(8)分隔開，所述環形腔(10)包括進口和環形出口(10a)，所述進口與所述壓縮空氣源連接，所述環形出口相對於壓縮空氣的循環方向位於所述頭部(8)的端部的上遊。
7.根據權利要求I到4中一項所述的方法或者根據權利要求5或6所述的設備的應用，所述應用用於對機動車輛的車身的金屬板的兩個部件(1、2)的雷射釺焊。
全文摘要
本發明涉及一種用於釺焊兩個鋼部件(1、2)的方法，其中雷射束(3)和填料金屬絲(4)連續地沿著該兩個部件(1、2)之間的連接線移動以使得雷射束(3)連續地熔化該填料金屬絲(4)從而在兩個部件(1、2)之間形成連續焊縫(5)；並且保護氣體被吹到焊縫上，其特徵在於，該保護氣體是壓縮空氣，其不包含除了包含在環境空氣中氣體之外的氣體。
文檔編號B23K1/005GK102781617SQ201180012236
公開日2012年11月14日 申請日期2011年2月21日 優先權日2010年3月5日
發明者I·赫拉韋特阿列塔, P·奧熱 申請人:標緻·雪鐵龍汽車公司