叠置的铝工件的激光点焊制造技术

一种激光焊接包括至少两个叠置的铝工件的工件堆叠（10）的方法包括使激光束（24）相对于工件堆叠（10）的顶部表面（20）的平面且沿着光束行进图案（74）前进，所述光束行进图案位于由顶部表面（20）的平面上的内径边界（86）和外径边界（84）限定的环形焊接区域（82）内。激光束（24）的光束行进图案（74）围绕由顶部表面（20）的平面上的环形焊接区域（82）环绕的中心区域，以便迫使夹带的孔隙向内至焊接接头（72）的在工件堆叠（10）的顶部表面（20）的平面上的中心区域下方的区域中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】叠置的铝工件的激光点焊
本公开的
总体涉及激光焊接，并且更具体地，涉及将两个或更多个叠置的的铝工件激光点焊在一起的方法。背景激光点焊是一种金属接合过程，其中，激光束被引导到金属工件堆叠处，以提供能够在叠置的构成金属工件之间实现焊接接头的集中能量源。一般而言，两个或者更多个金属工件首先相对于彼此对准且堆叠，使得其接合面/搭接面叠置且面对面以在预期焊接位置内建立接合界面/搭接界面（或者多个接合界面）。激光束然后被引导到工件堆叠的顶部表面处。从来自激光束的能量的吸收生成的热引起金属工件的熔化，且在工件堆叠内建立熔融焊池。熔融焊池穿入通过由激光束冲击/直射的金属工件，且穿到下层一个或者多个金属工件中至与所建立的接合界面中的每一个相交的深度。而且，如果激光束的功率密度足够高，则小孔在激光束的正下方产生，且被熔融焊池围绕。小孔是源自工件堆叠内的金属工件的气化的金属的柱，其可以包括等离子体。一旦激光束冲击工件堆叠的顶部表面，激光束就在非常短的时间内创建熔融焊池。在熔融焊池形成且稳定之后，激光束沿着工件堆叠的顶部表面前进，同时跟踪预先确定的焊接路径，这通常涉及以直线或者沿着弯曲路径，诸如圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光焊接工件堆叠的方法，所述工件堆叠包括至少两个叠置的铝工件，所述方法包括：提供包括叠置的铝工件的工件堆叠，所述工件堆叠包括至少第一铝工件和第二铝工件，所述第一铝工件提供所述工件堆叠的顶部表面，并且所述第二铝工件提供所述工件堆叠的底部表面，其中，在所述工件堆叠内的每对相邻的叠置的铝工件之间建立接合界面，并且其中，在所述工件堆叠中的铝工件中的至少一个包括保护表面涂覆层；将激光束引导到所述工件堆叠的所述顶部表面处以创建熔融铝焊池，其从所述顶部表面朝向所述底部表面穿入到所述工件堆叠中并与所述工件堆叠内建立的每个接合界面相交；及通过使激光束相对于所述工件堆叠的所述顶部表面的平面沿着光束行进图案...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种激光焊接工件堆叠的方法，所述工件堆叠包括至少两个叠置的铝工件，所述方法包括：提供包括叠置的铝工件的工件堆叠，所述工件堆叠包括至少第一铝工件和第二铝工件，所述第一铝工件提供所述工件堆叠的顶部表面，并且所述第二铝工件提供所述工件堆叠的底部表面，其中，在所述工件堆叠内的每对相邻的叠置的铝工件之间建立接合界面，并且其中，在所述工件堆叠中的铝工件中的至少一个包括保护表面涂覆层；将激光束引导到所述工件堆叠的所述顶部表面处以创建熔融铝焊池，其从所述顶部表面朝向所述底部表面穿入到所述工件堆叠中并与所述工件堆叠内建立的每个接合界面相交；及通过使激光束相对于所述工件堆叠的所述顶部表面的平面沿着光束行进图案前进来形成激光焊接接头，所述光束行进图案位于由所述顶部表面的平面上的内径边界和外径边界限定的环形焊接区域内，所述激光束的所述光束行进图案围绕中心区域，所述中心区域由所述顶部表面的平面上的所述环形焊接区域环绕，以便迫使夹带的孔隙向内至所述焊接接头的在所述工件堆叠的所述顶部表面的平面上的所述中心区域下方的区域中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一铝工件具有外表面和第一接合面，并且所述第二铝工件具有外表面和第二接合面，所述第一铝工件的外表面提供所述工件堆叠的所述顶部表面，并且所述第二铝工件的外表面提供所述工件堆叠的所述底部表面，并且其中，所述第一铝工件和所述第二铝工件的第一和第二接合面叠置并面对以建立第一接合界面。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一铝工件具有外表面和第一接合面，并且所述第二铝工件具有外表面和第二接合面，所述第一铝工件的外表面提供所述工件堆叠的所述顶部表面，并且所述第二铝工件的外表面提供所述工件堆叠的所述底部表面，并且其中，所述工件堆叠包括位于所述第一铝工件和所述第二铝工件之间的第三铝工件，所述第三铝工件具有相对的接合面，其中的一个叠置并面对所述第一铝工件的第一接合面以建立第一接合界面，并且其中的另一个叠置并面对所述第二铝工件的第二接合面以建立第二接合界面。4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过具有能倾斜扫描反射镜的扫描光学激光头执行使激光束前进，所述能倾斜扫描反射镜的移动被协调以使所述激光束相对于所述工件堆叠的所述顶部表面的平面沿着所述光束行进图案在所述环形焊接区域内移动。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激光束是光纤激光束、盘形激光束、或直接二极管激光束。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激光束沿着所述光束行进图案以在从8m/min至120m/min的范围内的行进速度前进。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光束行进图案包括螺旋焊接路径，所述螺旋焊接路径围绕紧邻所述内径边界的固定内部点旋转并且从紧邻所述内径边界的固定内部点到紧邻所述环形焊接区域的所述外径边界的固定外部点径向向外扩展。8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述螺旋焊接路径的每对相邻的回转部上的径向对准点之间的步进尺寸大于0.01mm且小于0.8mm。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述激光束沿着所述螺旋焊接路径从紧邻所述环形焊接区域的所述外径边界的固定外部点到紧邻所述内径边界的固定内部点径向向内前进。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光束行进图案包括多个径向间隔且未连接的圆形或椭圆形焊接路径，所述焊接路径围绕所述中心区域同心地布置。11.根据权利要求10所述的方法，其中，每对相邻的圆形或椭圆形焊接路径的径向对准点之间的步进尺寸大于0.01mm且小于0.8mm。12....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨上陆，W陶，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US