專利名稱：鍍鋅板激光疊焊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車白車身激光加工領(lǐng)域，尤其是一種鍍鋅板激光疊焊裝置。
背景技術(shù)：
在汽車行業(yè)中，“輕量化”和“安全性”越來越受到人們的關(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、焊后強度高等優(yōu)點，越來越受到國內(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)定的焊接模式等問題，嚴重影響焊接質(zhì)量及穩(wěn)定性， 成為汽車白車身激光焊接領(lǐng)域的難題。從焊接過程及原理上進行分析，主要由以下三個方面原因造成
1、鋅與鐵的熔沸點相差過大；
2、激光焊接過程極為迅速；
3、中間夾層間隙無法精確控制，過緊則鋅氣無法正常排出，過松則會出現(xiàn)假焊現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種實現(xiàn)了焊接全程夾層間隙的一致性，確保了鋅氣有穩(wěn)定的排出通道，避免了飛濺、氣孔、焊接模式不穩(wěn)定等問題的出現(xiàn)，焊接過程平穩(wěn)，焊接質(zhì)量和強度得到顯著提高的鍍鋅板激光疊焊裝置。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述鍍鋅板激光疊焊裝置，包括疊放的鍍鋅上板與鍍鋅下板，鍍鋅上板與鍍鋅下板呈平行設(shè)置，在鍍鋅上板的上表面鍍有第一鋅膜上層，在鍍鋅上板的下表面鍍有第一鋅膜下層，在鍍鋅下板的上表面鍍有第二鋅膜上層，在鍍鋅下板的下表面鍍有第二鋅膜下層；在第一鋅膜上層的上表面設(shè)有上壓輪，上壓輪的輪面壓緊第一鋅膜上層的上表面，上壓輪配有上壓輪軸；在第二鋅膜下層的下表面設(shè)有下壓輪，下壓輪的輪面壓緊第二鋅膜下層的下表面，下壓輪配有下壓輪軸；第一鋅膜下層的下
表面與第二鋅膜上層的上表面之間的距離為ο. Γ0. 2mm ；上壓輪的左端面圓心與下壓輪的左端面圓心的連線垂直于鍍鋅上板，上壓輪軸的軸線與鍍鋅上板平行，下壓輪軸的軸線與鍍鋅下板平行，上壓輪軸的軸線與下壓輪軸的軸線呈平行設(shè)置；在第一鋅膜上層的上方設(shè)有激光焊接頭噴嘴，激光焊接頭噴嘴、上壓輪與下壓輪同步同向運動，激光焊接頭噴嘴的軸線與鍍鋅上板垂直，激光焊接頭噴嘴的軸線位于上壓輪軸的軸線與下壓輪軸的軸線所在的平面內(nèi)，激光焊接頭噴嘴發(fā)射出激光的焦點位于與激光焊接頭噴嘴相鄰的該側(cè)鋅膜層的表面。本發(fā)明通過上下兩個相同的壓輪機構(gòu)實現(xiàn)了焊接全程夾層間隙的一致性，避免了薄板材自身存在的形變及焊接過程中產(chǎn)生變形導致的夾層間隙變化，確保了鋅氣有穩(wěn)定的排出通道，避免了飛濺、氣孔、焊接模式不穩(wěn)定等問題的出現(xiàn)，使得焊接過程平穩(wěn)，焊接質(zhì)量和強度得到顯著提高。
圖1是本發(fā)明的主視圖。圖2是本發(fā)明的左視圖。圖3是本發(fā)明的俯視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖所示，本發(fā)明主要由鍍鋅上板10、第一鋅膜下層11、第一鋅膜上層12、鍍鋅下板20、第二鋅膜下層21、第二鋅膜上層22、上壓輪30、上壓輪軸31、下壓輪40、下壓輪軸41 與激光焊接頭噴嘴50等部件構(gòu)成。該鍍鋅板激光疊焊裝置，包括疊放的鍍鋅上板10與鍍鋅下板20，鍍鋅上板10與鍍鋅下板20呈平行設(shè)置，在鍍鋅上板10的上表面鍍有第一鋅膜上層12，在鍍鋅上板10的下表面鍍有第一鋅膜下層11，在鍍鋅下板20的上表面鍍有第二鋅膜上層22，在鍍鋅下板20 的下表面鍍有第二鋅膜下層21 ；在第一鋅膜上層12的上表面設(shè)有上壓輪30，上壓輪30的輪面壓緊第一鋅膜上層12的上表面，上壓輪30配有上壓輪軸31 ；在第二鋅膜下層21的下表面設(shè)有下壓輪40，下壓輪40的輪面壓緊第二鋅膜下層21的下表面，下壓輪40配有下壓輪軸41 ；第一鋅膜下層11的下表面與第二鋅膜上層22的上表面之間的距離為0. Γ0. 2mm ； 上壓輪30的左端面圓心與下壓輪40的左端面圓心的連線垂直于鍍鋅上板10，上壓輪軸31 的軸線與鍍鋅上板10平行，下壓輪軸41的軸線與鍍鋅下板20平行，上壓輪軸31的軸線與下壓輪軸41的軸線
呈平行設(shè)置；在第一鋅膜上層12的上方或者第二鋅膜下層21的下方設(shè)有激光焊接頭噴嘴50，激光焊接頭噴嘴50、上壓輪30與下壓輪40同步(幅度一致)同向(內(nèi)外方向)運動， 激光焊接頭噴嘴50的軸線與鍍鋅上板10垂直，激光焊接頭噴嘴50的軸線位于上壓輪軸31 的軸線與下壓輪軸41的軸線所在的平面內(nèi)，激光焊接頭噴嘴50發(fā)射出激光的焦點位于與激光焊接頭噴嘴50相鄰的該側(cè)鋅膜層的表面。由于第一鋅膜下層11、第一鋅膜上層12、第二鋅膜下層21與第二鋅膜上層22的沸點(約908°C )相對于鍍鋅上板10與鍍鋅下板20鋼板的熔點(約1540°C )過低，當鍍鋅上板10與鍍鋅下板20鋼板熔化融合時，第一鋅膜下層11、第一鋅膜上層12、第二鋅膜下層21 與第二鋅膜上層22早已汽化為氣體，而激光束能量極大、焊接過程極為迅速(毫秒級別)，致使鋅氣的溢出與鍍鋅上板10與鍍鋅下板20鋼板的熔化幾乎同步發(fā)生，在極短的時間內(nèi)，若第一鋅膜下層11的下表面與第二鋅膜上層22的上表面之間的間隙極窄，會導致第一鋅膜下層11與第二鋅膜上層22迅速蒸發(fā)并急劇膨脹，將鍍鋅上板10熔池中的液態(tài)金屬爆出形成飛濺；若第一鋅膜下層11的下表面與第二鋅膜上層22的上表面之間的間隙變化，或由于焊接變形導致第一鋅膜下層11的下表面與第二鋅膜上層22的上表面之間的間隙寬窄不一，則很容易出現(xiàn)焊接模式不穩(wěn)定等問題。因此，為實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的鍍鋅板激光疊焊工藝，必須精確控制第一鋅膜下層11的下表面與第二鋅膜上層22的上表面之間的間隙，不能過寬亦不能過窄，經(jīng)無數(shù)次試驗摸索，第一鋅膜下層11的下表面與第二鋅膜上層22的上表面之間的距離最好為0. Γ0. 2mm, 且需維持焊接時間隙一致，使得鋅氣能穩(wěn)定得從精確預(yù)置的間隙中排出，達到穩(wěn)定焊接的目的。如圖1，在鍍鋅上板10的上表面鍍有第一鋅膜上層12，在鍍鋅上板10的下表面鍍有第一鋅膜下層11，在鍍鋅下板20的上表面鍍有第二鋅膜上層22，鍍鋅上板10與鍍鋅下板20被限制在上壓輪30與下壓輪40之間，由上壓輪軸31與下壓輪軸41的相對位置來確定上壓輪30與下壓輪40之間的間隙，即第一鋅膜下層11的下表面與第二鋅膜上層22的上表面之間的間隙，激光焊接頭噴嘴50的軸線與鍍鋅上板10垂直，激光焊接頭噴嘴50的軸線位于上壓輪軸31的軸線與下壓輪軸41的軸線所在的平面內(nèi)，激光焊接頭噴嘴50發(fā)射出激光的焦點位于與激光焊接頭噴嘴50相鄰的該側(cè)鋅膜層的表面。在焊接過程中，激光束從激光焊接頭噴嘴50射出進入焊接位置，激光焊
接頭噴嘴50、上壓輪30與下壓輪40同步同向運動，使得焊接點處夾層間隙始終保持一致。
權(quán)利要求
1.一種鍍鋅板激光疊焊裝置，包括疊放的鍍鋅上板(10)與鍍鋅下板(20)，鍍鋅上板 (10)與鍍鋅下板(20)呈平行設(shè)置，在鍍鋅上板(10)的上表面鍍有第一鋅膜上層(12)，在鍍鋅上板(10)的下表面鍍有第一鋅膜下層(11)，在鍍鋅下板(20)的上表面鍍有第二鋅膜上層(22)，在鍍鋅下板(20)的下表面鍍有第二鋅膜下層(21)；其特征是在第一鋅膜上層 (12)的上表面設(shè)有上壓輪(30)，上壓輪(30)的輪面壓緊第一鋅膜上層(12)的上表面，上壓輪(30)配有上壓輪軸(31)；在第二鋅膜下層(21)的下表面設(shè)有下壓輪(40)，下壓輪(40) 的輪面壓緊第二鋅膜下層(21)的下表面，下壓輪(40)配有下壓輪軸(41);上壓輪(30)的左端面圓心與下壓輪(40)的左端面圓心的連線垂直于鍍鋅上板(10)，上壓輪軸(31)的軸線與鍍鋅上板(10)平行，下壓輪軸(41)的軸線與鍍鋅下板(20)平行，上壓輪軸(31)的軸線與下壓輪軸(41)的軸線呈平行設(shè)置；在第一鋅膜上層(12)的上方或者第二鋅膜下層(21) 的下方設(shè)有激光焊接頭噴嘴(50)，激光焊接頭噴嘴(50)、上壓輪(30)與下壓輪(40)同步同向運動，激光焊接頭噴嘴(50)的軸線與鍍鋅上板(10)垂直，激光焊接頭噴嘴(50)的軸線位于上壓輪軸(31)的軸線與下壓輪軸(41)的軸線所在的平面內(nèi)，激光焊接頭噴嘴(50)發(fā)射出激光的焦點位于與激光焊接頭噴嘴(50)相鄰的該側(cè)鋅膜層的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍鋅板激光疊焊裝置，其特征在于所述第一鋅膜下層(11)的下表面與第二鋅膜上層(22)的上表面之間的距離為0. Γ0. 2mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍍鋅板激光疊焊裝置，包括平行疊放的鍍鋅上板與鍍鋅下板；在第一鋅膜上層的上表面設(shè)有上壓輪；在第二鋅膜下層的下表面設(shè)有下壓輪；上壓輪的左端面圓心與下壓輪的左端面圓心的連線垂直于鍍鋅上板；激光焊接頭噴嘴、上壓輪與下壓輪同步同向運動，激光焊接頭噴嘴的軸線與鍍鋅上板垂直，激光焊接頭噴嘴的軸線位于上壓輪軸的軸線與下壓輪軸的軸線所在的平面內(nèi)，激光焊接頭噴嘴發(fā)射出激光的焦點位于與激光焊接頭噴嘴相鄰的該側(cè)鋅膜層的表面。本發(fā)明通過上下兩個相同的壓輪機構(gòu)實現(xiàn)了焊接全程夾層間隙的一致性，確保了鋅氣有穩(wěn)定的排出通道，使得焊接過程平穩(wěn)，焊接質(zhì)量和強度得到顯著提高。
文檔編號B23K26/42GK102240852SQ20111013179
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者何曉陽, 蔡偉樂 申請人:無錫漢神電氣有限公司