激光焊接方法、激光焊接装置以及焊接构件制造方法及图纸

技术编号:12221080 阅读:84 留言:0更新日期:2015-10-21 23:54
一种向多个金属构件的重叠部位照射激光(51)并将多个金属构件彼此焊接起来的激光焊接方法,该激光焊接方法具有前处理工序和焊接工序,多个金属构件中的至少一个金属构件由利用熔点比母材的熔点低的覆盖材料覆盖母材而成的电镀钢板形成,在前处理工序中,在确定了第1金属构件(21)的面内方向的位置的状态下,从第1金属构件的表面(21a)实施加工而在与表面(21a)相反的一侧的背面(21b)生成了从该背面鼓起的突起部(23)后,在焊接工序中,形成为使生成有突起部的第1金属构件维持着面内方向的位置地与第2金属构件(22)以使突起部介于两者之间的方式重叠的状态,通过向重叠部位照射激光而将多个金属构件彼此焊接起来,从而抑制气孔的产生并获得良好的焊接部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种激光焊接方法、激光焊接装置以及焊接构件
技术介绍
在组装汽车的车体、构造体时,通常,形成将钢板冲压成形为所希望的形状的金属构件,之后,对将多个金属构件的一部分重叠而成的部分照射激光来进行焊接接合(参照专利文献I。)。汽车用的金属构件存在由电镀钢板形成的构件,该电镀钢板是利用熔点比母材的熔点低的覆盖材料覆盖母材而成的。作为电镀钢板,例如存在利用以耐腐蚀性优秀的锌为主要成分的覆盖材料覆盖母材而成的镀锌钢板。在专利文献I记载的技术中设有补热工序,在该补热工序中,在焊接工序的激光的照射范围的外周部,照射照射深度比焊接工序的照射深度浅的激光。由此,使焊接部的金属熔融量增加,从而抑制由激光焊接导致的焊接不良的发生。专利文献1:日本特开2011-173146号公报
技术实现思路
_5] 专利技术要解决的问题在对由镀锌钢板等电镀钢板形成的金属构件进行焊接的情况下,在金属构件彼此之间几乎没有间隙时,由激光照射产生的锌气等覆盖材料蒸气很难排出。因此,将会产生气孔而很难获得良好的焊接部。本专利技术为了解决上述问题而做成,其目的在于提供一种抑制气孔的产生而能够获得良好的焊接部的激光焊接方法、激光焊接装置以及焊接构件。_8] 用于解决问题的方案达成上述目的的本专利技术的激光焊接方法是一种用于向多个金属构件的重叠部位照射激光而将多个所述金属构件彼此焊接的激光焊接方法,多个所述金属构件中的至少一个所述金属构件由利用熔点比母材的熔点低的覆盖材料覆盖所述母材而成的电镀钢板形成,该激光焊接方法具有前处理工序和焊接工序。在前处理工序中,在确定了一个所述金属构件的面内方向的位置的状态下,从一个所述金属构件的一个侧面实施加工而在与该一个侧面相反的一侧的另一个侧面上生成从该另一个侧面鼓起的突起部。在焊接工序中,形成为使生成有所述突起部的一个所述金属构件维持着面内方向的位置地与另一个所述金属构件以所述突起部介于两者之间的方式重叠的状态,向多个所述金属构件的重叠部位照射激光而将多个所述金属构件彼此焊接起来。达成上述目的的本专利技术的激光焊接装置是用于向多个金属构件的重叠部位照射激光而将多个所述金属构件彼此焊接起来的激光焊接装置,多个所述金属构件中的至少一个所述金属构件由利用熔点比母材的熔点低的覆盖材料覆盖所述母材而成的电镀钢板形成。激光焊接装置具有:夹具部,其在自如地将一个所述金属构件保持为确定了面内方向的位置的状态的同时,自如地将一个所述金属构件保持为维持着面内方向的位置地与另一个所述金属构件重叠的状态;前处理部,其从一个所述金属构件的一个侧面实施加工而在与该一个侧面相反的一侧的另一个侧面上生成从该另一个侧面鼓起的突起部;激光照射部,其用于照射激光;控制部,其用于控制所述夹具部、所述前处理部和所述激光照射部的动作。所述控制部首先利用所述夹具部将一个所述金属构件保持为确定了面内方向的位置的状态。控制部利用所述前处理部生成所述突起部。而且,控制部利用所述夹具部将一个所述金属构件保持为维持着面内方向的位置地与另一个所述金属构件以所述突起部介于两者之间的方式重叠的状态,并从所述激光照射部照射所述激光来进行焊接。达成上述目的的本专利技术的焊接构件是向多个金属构件的重叠部位照射激光而将多个所述金属构件彼此焊接而成的焊接构件,多个所述金属构件中的至少一个所述金属构件由利用熔点比母材的熔点低的覆盖材料覆盖所述母材而成的电镀钢板形成。焊接构件具有使生成有突起部的一个金属构件与另一个金属构件以所述突起部介于两者之间的方式重叠而成的形状,并多个所述金属构件的重叠部位被焊接接合起来。【附图说明】图1的(A)和⑶是表示本专利技术的实施方式的激光焊接装置的概要结构图,图1的(A)表不如处理工序的状态,图1的(B)表不焊接工序的状态。图2是说明激光焊接方法的顺序的示意图,图2的(Al)是表示前处理工序的情况的立体图,图2的(A2)是沿着图2的(Al)的A2-A2线的剖视图,图2的(BI)是表示焊接工序的情况的俯视图,图2的(B2)是沿着图2的(BI)的B2-B2线的剖视图。图2的(Cl)是表示焊接工序的其他情况的俯视图,图2的(C2)是沿着图2的(Cl)的C2-C2线的剖视图。图3的㈧、⑶、(C)是表示通过前处理工序而生成的突起部的形状的例子的立体图。图4的(A)、(B)是表示在前处理工序中进行激光扫描而生成突起部的情况的剖视图和俯视图。图5的㈧、⑶、(C)是表示在前处理工序中使激光的扫描沿着圆弧形状的轨迹进行而生成突起部的情况的立体图、剖视图以及仰视图。图6的(A)-(E)是说明在前处理工序中在激光扫描的终端侧形成比始端侧的熔融池大的熔融池的情况的说明图。图7是说明试验例2的说明图,图7的(A)是表示在前处理工序中进行激光扫描而生成突起部的情况的剖视图。图7的(B)是表示激光扫描结束后的一个金属构件的背面的状态的俯视图。图7的(C)是表示激光扫描结束后的一个金属构件的状态的剖视图。图8是说明相对于试验例2的比较例的说明图,图8的⑷是表示在前处理工序中为了生成突起部而进行激光扫描的情况的剖视图。图8的(B)是表示激光扫描结束后的一个金属构件的背面的状态的俯视图。图8的(C)是表示激光扫描结束后的一个金属构件的状态的剖视图。图9的㈧是表示在要将η个(η多3)金属构件彼此焊接起来的情况下的前处理工序的情况的立体图,图9的⑶是沿着图9的㈧的7Β-7Β线的剖视图。图10的(A)⑶(C)是表示具有机械机构的夹具部的变形例的图。图11的(A) (B)是表示具有机械机构的夹具部的另一变形例的图。图12的(A) (B)是表示具有机械机构的夹具部的又一变形例的图。图13的(A) (B)是表示利用了电磁力的夹具部的图。图14的(A)⑶是表示利用了电磁力的夹具部的变形例的图。图15的(A)⑶是表示利用了空气压力的夹具部的图。图16的(A) (B)是表示利用了空气压力的夹具部的变形例的图。图17的(A) (B)是说明使一个金属构件发生机械性变形而形成突起部的前处理工序的变形例的说明图。图18的(A)(B)是接续着图17的(A) (B)的图,说明使一个金属构件发生机械性变形而形成突起部的前处理工序的变形例的说明图。【具体实施方式】以下,参照添附的附图,说明本专利技术的实施方式。另外,在【附图说明】中,对相同的元件标注相同的附图标记,省略重复说明。附图的尺寸比例为了便于说明而被夸大,与实际的比例不同。图1的(A) (B)是表示本专利技术的实施方式的激光焊接装置10的概要结构图,图1的(A)表不如处理工序的状态,图1的(B)表不焊接工序的状态。参照图1,激光焊接装置10向多个金属构件的重叠部位照射激光51,将多个金属构件彼此焊接起来,从而制造焊接构件100。多个金属构件中的至少一个金属构件由利用熔点比母材的熔点低的覆盖材料覆盖母材而成的电镀钢板形成。电镀钢板多用在汽车用金属构件中,例如,能够例示出利用以耐腐蚀性优秀的锌为主要成分的覆盖材料覆盖母材而成的镀锌钢板。概括地说,激光焊接装置10具有:夹具部40,其在自如地将第I金属构件21 (相当于一个金属构件)保持为确定了面内方向的位置的状态的同时,自如地将第I金属构件21保持为维持着面内方向的位置地与第2金属构件22 (相当于另一个金属构件)重叠的状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光焊接方法,该激光焊接方法用于向多个金属构件的重叠部位照射激光而将多个所述金属构件彼此焊接起来,其特征在于,多个所述金属构件中的至少一个所述金属构件由利用熔点比母材的熔点低的覆盖材料覆盖所述母材而成的电镀钢板形成,该激光焊接方法具有:前处理工序,在该前处理工序中,在确定了一个所述金属构件的面内方向的位置的状态下,从一个所述金属构件的一个侧面实施加工而在与该一个侧面相反的一侧的另一个侧面生成从该另一个侧面鼓起的突起部;焊接工序,在该焊接工序中,形成为使生成有所述突起部的一个所述金属构件维持着面内方向的位置地与另一个所述金属构件以所述突起部介于两者之间的方式重叠的状态,向多个所述金属构件的重叠部位照射激光而将多个所述金属构件彼此焊接起来。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:木下圭介键谷和彦莲沼光宏野中伸太郎
申请(专利权)人:日产自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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