專利名稱：用于激光疊焊的鍍鋅板及其焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于激光疊焊的鍍鋅板及其焊接工藝，具體的說(shuō)是一種鍍鋅板激光疊焊鋅氣排出的方式，屬于汽車白 車身激光加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在汽車行業(yè)中，“輕量化”和“安全性”越來(lái)越受到人們的關(guān)注。在車門、車身等覆蓋件和懸掛件的輕量化改進(jìn)中，新材料和新的成型方法是減輕車身重量的主要方法。新材料，特別是高強(qiáng)度鍍鋅板在汽車上的使用率已將近60%。而傳統(tǒng)的電阻焊已不能滿足汽車白車身的焊接要求，激光焊接具有非接觸式加工、柔性化、焊接速度快、變形小、焊后強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外汽車生產(chǎn)商的關(guān)注。但由于鍍鋅層的影響，鍍鋅板疊焊時(shí)中間鋅層高溫汽化，易產(chǎn)生飛濺、氣孔、及出現(xiàn)不穩(wěn)定的焊接模式等問(wèn)題，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量及穩(wěn)定性，成為汽車白車身激光焊接領(lǐng)域的難題。從焊接過(guò)程及原理上進(jìn)行分析，該難題主要由以下三個(gè)方面原因造成鋅與鐵的熔沸點(diǎn)相差過(guò)大；激光焊接過(guò)程極為迅速；中間夾層間隙無(wú)法精確控制，過(guò)緊則鋅氣無(wú)法正常排出，過(guò)松則疊焊效果差，焊接強(qiáng)度不高。由于鍍鋅層的沸點(diǎn)(約908°C )相對(duì)于鋼板的熔點(diǎn)(約1540°C )過(guò)低，當(dāng)上下層鋼板熔化融合時(shí)，鋅早已汽化為氣體，而激光束能量極大、焊接過(guò)程極為迅速(毫秒級(jí)別)，致使鋅氣的溢出與鋼板的熔化幾乎同步發(fā)生，在極短的時(shí)間內(nèi)，若上下夾層間隙極窄，會(huì)導(dǎo)致中間夾層的鍍鋅層迅速蒸發(fā)并急劇膨脹，將上層板材熔池中的液態(tài)金屬爆出形成飛濺；若夾層間隙變化，或由于焊接變形導(dǎo)致間隙寬窄不一，則很容易出現(xiàn)焊接模式不穩(wěn)定等問(wèn)題。因此，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的鍍鋅板激光疊焊工藝，必須精確控制上下夾層間隙，不能過(guò)寬亦不能過(guò)窄，且需維持焊接時(shí)間隙一致，使得鋅氣能穩(wěn)定的從精確預(yù)置的間隙中溢出，達(dá)到穩(wěn)定焊接的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述不足之處，提供一種高效穩(wěn)定的鍍鋅板激光疊焊解決方案，即一種準(zhǔn)確控制夾層間隙的方法。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，用于激光疊焊的鍍鋅板，包括上鋼板和下鋼板，所述上鋼板兩面分別覆蓋有第一上鍍鋅層和第一下鍍鋅層，形成上鋼板復(fù)合體，下鋼板兩面分別覆蓋有第二上鍍鋅層和第二下鍍鋅層，形成下鋼板復(fù)合體；所述上鋼板復(fù)合體上設(shè)置有兩排凸點(diǎn)，上鋼板復(fù)合體設(shè)置于下鋼板復(fù)合體上方；上鋼板復(fù)合體上的凸點(diǎn)與下鋼板復(fù)合體上的第二上鍍鋅層相接觸。所述兩排凸點(diǎn)排列規(guī)則、深淺一致，凸點(diǎn)的高度不超過(guò)O. 2mm,凸點(diǎn)一面朝下。激光焦點(diǎn)位于上鋼板的兩排凸點(diǎn)之間。所述用于激光疊焊的鍍鋅板的焊接工藝，步驟為包括上鋼板和下鋼板，所述上鋼板兩面分別覆蓋有第一上鍍鋅層和第一下鍍鋅層，形成上鋼板復(fù)合體，下鋼板兩面分別覆蓋有第二上鍍鋅層和第二下鍍鋅層，形成下鋼板復(fù)合體；將上鋼板復(fù)合體置于模具中，經(jīng)模具沖壓后形成兩排規(guī)則排列、深淺一致的凸點(diǎn)，凸點(diǎn)高度不超過(guò)O. 2mm,凸點(diǎn)一面朝下；將上鋼板復(fù)合體與下鋼板復(fù)合體疊合，上鋼板復(fù)合體上凸點(diǎn)凸出的一面與下鋼板復(fù)合體上的第二上鍍鋅層相接觸；激光焊接開(kāi)始前將激光焦點(diǎn)移動(dòng)至正面兩排凸點(diǎn)中央，開(kāi)始焊接時(shí)，鋅氣通過(guò)上鋼板復(fù)合體和下鋼板復(fù)合體之間通過(guò)凸點(diǎn)所預(yù)留出的溢出通道穩(wěn)定溢出，焊接后即得所需產(chǎn)品。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明通過(guò)預(yù)制模具在鍍鋅板上沖出兩排規(guī)則排列、深淺一致的凸點(diǎn)，來(lái)精確預(yù)留夾層間隙，給鋅氣以穩(wěn)定的溢出通道，從而克服飛濺、氣孔及出現(xiàn)焊接模式不穩(wěn)定等問(wèn)題，保持整個(gè)焊接過(guò)程的穩(wěn)定性，提高焊接質(zhì)量。本發(fā)明與以往采取的鍍鋅板疊焊工藝相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定、投入少產(chǎn)出高等優(yōu)點(diǎn)。


圖I本發(fā)明焊接工藝剖視圖。 圖2本發(fā)明焊接工藝俯視圖。
具體實(shí)施例方式如圖1-2所示，用于激光疊焊的鍍鋅板，包括上鋼板I和下鋼板2，所述上鋼板I兩面分別覆蓋有第一上鍍鋅層3和第一下鍍鋅層4，形成上鋼板復(fù)合體，下鋼板2兩面分別覆蓋有第二上鍍鋅層5和第二下鍍鋅層6，形成下鋼板復(fù)合體；所述上鋼板復(fù)合體上設(shè)置有經(jīng)模具沖壓后所得兩排凸點(diǎn)7，上鋼板復(fù)合體設(shè)置于下鋼板復(fù)合體上方；上鋼板復(fù)合體上的凸點(diǎn)與下鋼板復(fù)合體上的第二上鍍鋅層5相接觸。所述兩排凸點(diǎn)7排列規(guī)則、深淺一致，凸點(diǎn)7的高度不超過(guò)O. 2mm,凸點(diǎn)一面朝下。激光焦點(diǎn)8位于上鋼板I的兩排凸點(diǎn)7之間。所述用于激光疊焊的鍍鋅板的焊接工藝，步驟為將上鋼板復(fù)合體置于模具中，經(jīng)模具沖壓后形成兩排規(guī)則排列、深淺一致的凸點(diǎn)7，凸點(diǎn)高度不超過(guò)O. 2_，凸點(diǎn)一面朝下；將上鋼板復(fù)合體與下鋼板復(fù)合體疊合，上鋼板復(fù)合體上凸點(diǎn)7凸出的一面與下鋼板復(fù)合體上的第二下鍍鋅層6相接觸；激光焊接開(kāi)始前將激光焦點(diǎn)移動(dòng)至正面兩排凸點(diǎn)中央，開(kāi)始焊接時(shí)，鋅氣通過(guò)上鋼板復(fù)合體和下鋼板復(fù)合體之間通過(guò)凸點(diǎn)7所預(yù)留出的溢出通道穩(wěn)定溢出，焊接后即得所需產(chǎn)品。所述焊接方向?yàn)樽杂蚁蜃?，形成一條激光焊縫9。本發(fā)明通過(guò)模具沖壓規(guī)則排列、深淺一致的凸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了焊接全程夾層間隙的一致性，避免了薄板自身形變及焊接過(guò)程中產(chǎn)生變形導(dǎo)致的夾層間隙變化，確保了鋅氣有穩(wěn)定的溢出通道，避免了飛濺、氣孔、焊接模式不穩(wěn)定等問(wèn)題的出現(xiàn)，焊接過(guò)程平穩(wěn)，焊接質(zhì)量和強(qiáng)度得到顯著提高。
權(quán)利要求
1.用于激光疊焊的鍍鋅板，包括上鋼板(I)和下鋼板(2)，所述上鋼板(I)兩面分別覆蓋有第一上鍍鋅層(3)和第一下鍍鋅層(4)，形成上鋼板復(fù)合體，下鋼板(2)兩面分別覆蓋有第二上鍍鋅層(5)和第二下鍍鋅層(6)，形成下鋼板復(fù)合體；其特征是所述上鋼板復(fù)合體上設(shè)置有兩排凸點(diǎn)(7)，上鋼板復(fù)合體設(shè)置于下鋼板復(fù)合體上方；上鋼板復(fù)合體上的凸點(diǎn)(7)與下鋼板復(fù)合體上的第二上鍍鋅層(5)相接觸。
2.如權(quán)利要求I所述用于激光疊焊的鍍鋅板，其特征是所述兩排凸點(diǎn)(7)凸點(diǎn)(7)的高度不超過(guò)O. 2mm。
3.如權(quán)利要求I所述用于激光疊焊的鍍鋅板，其特征是所述激光焦點(diǎn)(8)位于上鋼板(I)的兩排凸點(diǎn)(7)之間。
4.權(quán)利要求I所述用于激光疊焊的鍍鋅板的焊接工藝，其特征是包括以下步驟取上鋼板(I)和下鋼板(2)，所述上鋼板(I)兩面分別覆蓋有第一上鍍鋅層(3)和第一下鍍鋅層(4)，形成上鋼板復(fù)合體，下鋼板(2)兩面分別覆蓋有第二上鍍鋅層(5)和第二下鍍鋅層(6)，形成下鋼板復(fù)合體； 將上鋼板復(fù)合體置于模具中，經(jīng)模具沖壓后形成兩排規(guī)則排列、深淺一致的凸點(diǎn)(7)，凸點(diǎn)高度不超過(guò)O. 2mm,凸點(diǎn)一面朝下； 將上鋼板復(fù)合體與下鋼板復(fù)合體疊合，上鋼板復(fù)合體上凸點(diǎn)(7)凸出的一面與下鋼板復(fù)合體上的第二上鍍鋅層(5)相接觸；激光焊接開(kāi)始前將激光焦點(diǎn)移動(dòng)至正面兩排凸點(diǎn)中央; 開(kāi)始焊接時(shí)，鋅氣通過(guò)上鋼板復(fù)合體和下鋼板復(fù)合體之間通過(guò)凸點(diǎn)(7)所預(yù)留出的溢出通道穩(wěn)定溢出，焊接后即得所需產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于激光疊焊的鍍鋅板及其焊接工藝，屬于汽車白車身激光加工技術(shù)領(lǐng)域。其將上鋼板復(fù)合體置于模具中，經(jīng)模具沖壓后形成兩排規(guī)則排列、深淺一致的凸點(diǎn)；上鋼板復(fù)合體設(shè)置于下鋼板復(fù)合體上方；上鋼板復(fù)合體上的凸點(diǎn)與下鋼板復(fù)合體上的第二上鍍鋅層相接觸；激光焊接開(kāi)始前將激光焦點(diǎn)移動(dòng)至正面兩排凸點(diǎn)中央，焊接后即得所需產(chǎn)品。本發(fā)明通過(guò)模具沖壓規(guī)則排列、深淺一致的凸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了焊接全程夾層間隙的一致性，避免了薄板自身形變及焊接過(guò)程中產(chǎn)生變形導(dǎo)致的夾層間隙變化，確保了鋅氣有穩(wěn)定的溢出通道，避免了飛濺、氣孔、焊接模式不穩(wěn)定等問(wèn)題的出現(xiàn)，焊接過(guò)程平穩(wěn)，焊接質(zhì)量和強(qiáng)度得到顯著提高。
文檔編號(hào)B32B15/01GK102922817SQ20121047268
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者何曉陽(yáng), 蔡偉樂(lè) 申請(qǐng)人:無(wú)錫漢神電氣有限公司