激光钎焊方法技术

本发明专利技术提供一种激光钎焊方法。通过从激光照射装置(42)对含有锌或者镁的铜合金钎料照射激光束(R)来使钎料(16)熔融，设激光束(R)的能量密度在600～1200J/cm2的范围内，使激光束(R)的光束功率呈脉冲状变化。据此，使钎料(16)的一部分蒸发，使所述钎料(16)熔融，在镀锌的2块钢板(14)的被接合部(25)形成匙孔(60)。据此，无需追加装置和工序就能容易且廉价地抑制钢板的被接合部中的钎料内的气孔的产生，通过使钎料进入到被接合部的内部来提高喇叭形坡口接头的接合强度。口接头的接合强度。口接头的接合强度。

【技术实现步骤摘要】
激光钎焊方法


[0001]本专利技术涉及一种使用钎料(brazing filler metal)并通过激光束来接合喇叭形坡口接头(flare groove joint)的激光钎焊方法。

技术介绍

[0002]在日本专利技术专利授权公报特许第5531743号所公开的激光钎焊方法中，向进行钎焊的金属板的重叠部的表面照射激光来除去表面的镀层。除去镀层之后，一边向所述重叠部照射激光一边向该激光的光路上送出线状的钎料。通过激光对钎料的顶端进行加热来使钎料熔融，并且所述钎料被供给到所述重叠部且固化。据此，通过固化的钎料使金属板的重叠部相接合。

技术实现思路

[0003]一般而言，在激光钎焊方法中，在用钎料进行接合之前，除去金属板的重叠部的镀层，由此防止通过激光而蒸发的电镀成分残留在钎料内。这是由于，若蒸发的电镀成分作为气孔(blowhole)残留在接合部位，会由于气孔而导致重叠部的接合强度降低。
[0004]然而，由于需要用于在进行钎焊之前预先除去金属板表面的镀层的装置和除去工序，因此设备成本和加工时间增加。
[0005]本专利技术的目的在于解决上述的技术问题。
[0006]本专利技术的一方式提供一种激光钎焊方法，通过从激光照射装置照射的激光束使钎料熔融，且通过该钎料使彼此抵接且镀锌的2块钢板的被接合部相接合来形成所述被接合部相接合的喇叭形坡口接头，所述钎料由含有锌或者镁的铜合金钎料形成，所述激光束的光束直径比所述钎料的直径大，且所述激光束的能量密度在600～1200J/cm2的范围内，通过使所述激光束的光束功率(beam power)呈脉冲状变化来使所述钎料的一部分蒸发，在所述被接合部使所述钎料熔融来形成匙孔(keyhole)。
[0007]根据本专利技术，能够得到以下效果。
[0008]即，在通过激光束使钎料熔融且通过该钎料使2块钢板的被接合部相接合时，使用含有锌或者镁的铜合金钎料，据此，在通过激光束熔融时易于蒸发，且固化时能够得到所期望的强度。并且，通过呈脉冲状改变激光束的功率，在被接合部的熔融的钎料中形成匙孔，能够将从钢板的表面蒸发的锌(气体)通过匙孔可靠地向外部排出。其结果，无需追加装置和加工工序，能够容易且廉价地抑制钢板的被接合部中的钎料内的气孔的产生，通过使钎料进入到被接合部的内部来提高喇叭形坡口接头的接合强度。
[0009]根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。
附图说明
[0010]图1是表示由本专利技术的实施方式所涉及的激光钎焊机(Laser Beam Brazing Machine)实现的汽车的车身的接合状态的示意图。
[0011]图2是表示图1中的激光束的照射部位附近的示意性主视图。
[0012]图3是从上方观察图2的示意性俯视图。
[0013]图4是图1的IV
‑
IV剖视图。
[0014]图5是表示分别变更激光束的光束功率、脉冲频率、能量密度得到的实验结果的表。
[0015]图6是表示向钎料照射激光束时光束功率与时间的关系的特性线图。
[0016]图7A和图7B是说明使用钎料接合车顶板和侧面板的钎焊方法的动作说明图。
[0017]图8A是表示在图7B的钎料上形成有匙孔的状态的动作说明图。图8B是说明图8A中的激光束的多重反射的动作说明图。
[0018]图9A是表示图8A的匙孔进一步扩大的状态的动作说明图。图9B是说明图9A中的激光束的多重反射的动作说明图。
具体实施方式
[0019]图1是表示由激光钎焊机10实现的汽车的车身12的接合状态的示意图。激光钎焊机10使用熔点比构成车身12的钢板14低的钎料16来使钢板14彼此接合。激光钎焊机10使在未图示的生产线上输送的车身12的车顶板18的端部和侧面板20的端部依次接合。
[0020]如图1～图3所示，车身12的车顶板18和侧面板20分别由表面镀锌的钢板18a、20a形成。
[0021]车顶板18具有车顶主体22和第1连接端24。车顶主体22沿所述车身12的车宽方向(箭头X方向、宽度方向)大致水平地延伸。
[0022]第1连接端24被配置在车顶主体22的宽度方向端部。第1连接端24与侧面板20的第2连接端32相接合。第1连接端24和第2连接端32是使车顶板18和侧面板20彼此接合的被接合部25。
[0023]如图4所示，第1连接端24具有弯曲部26，该弯曲部26从车顶主体22的宽度方向端部向下方且向宽度方向内侧折回。弯曲部26的截面形状为向宽度方向外侧呈凸状的圆弧状。弯曲部26沿车身12的前后方向(图1中的箭头Y方向)的截面形状为同一形状。
[0024]弯曲部26具有顶部28和与该顶部28相连接的平坦部30。顶部28被配置在车顶板18(弯曲部26)中的宽度方向最外侧。顶部28的上端与车顶主体22的宽度方向端部相连接。平坦部30与顶部28的下端相连接，从该下端向宽度方向内侧且向下方倾斜。
[0025]如图4所示，第1连接端24的截面形状由车顶主体22和弯曲部26形成为大致L字状。
[0026]侧面板20沿与车身12的车宽方向(箭头X方向)大致正交的上下方向延伸。侧面板20的上端部具有第2连接端32。第2连接端32与车顶板18的第1连接端24相向。第2连接端32具有倾斜部34和顶板部36。
[0027]倾斜部34以朝向上方向宽度方向外侧远离车顶板18的方式倾斜。顶板部36从倾斜部34的上端起沿水平方向延伸。顶板部36被配置在车顶板18的车顶主体22的宽度方向外侧。顶板部36构成车身12中的车顶的一部分。
[0028]当使车顶板18和侧面板20相接合时，第2连接端32的倾斜部34相对于激光束R的照射方向倾斜配置。如图4所示，激光束R的照射方向和倾斜部34所形成的角度θ例如在40
°
～50
°
的范围内。第1连接端24的弯曲部26也同样具有相对于激光束R的照射方向倾斜的部位。
[0029]如图4所示，第2连接端32的截面形状为具有倾斜部34和顶板部36的大致L字状。
[0030]当使车顶板18和侧面板20相接合时，车顶板18的第1连接端24和侧面板20的第2连接端32在宽度方向(箭头X方向)上彼此抵接。第1连接端24(弯曲部26)中的平坦部30和第2连接端32中的倾斜部34以面接触的状态相接合。
[0031]在第1连接端24与第2连接端32之间形成有向上方敞开的凹状的接合空间38。由以彼此在宽度方向(箭头X方向)上分离的方式延伸的弯曲部26和倾斜部34构成接合空间38。接合空间38的截面形状为随着靠向上方而宽度逐渐变大的大致三角形状。接合空间38是被从后述的钎料供给装置40供给钎料16的空间。接合空间38面向车顶板18和侧面板20通过钎料16相接合的被接合部25。
[0032]如图1所示，激光钎焊机10具有钎料供给装置40、激光照射装置42、搬运机械臂44和控制部46。控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光钎焊方法，通过从激光照射装置(42)照射的激光束(R)使钎料(16)熔融，且通过该钎料使彼此抵接且镀锌的2块钢板(18a、20a)的被接合部(25)相接合来形成所述被接合部相接合的喇叭形坡口接头(F)，其特征在于，所述钎料由含有锌或者镁的铜合金钎料形成，所述激光束的光束直径(D2)比所述钎料的直径(D1)大，且所述激光束的能量密度在600～1200J/cm2的范围内，通过使所述激光束的光束功率呈脉冲状变化来使所述钎料的一部分蒸发，在所述被接合部使所述钎料熔融来形成匙孔(60)。2.根据权利要求1所述的激光钎焊方法，其特征在于，在接合2块所述钢板时，所述激光照射装置和所述钢板沿与所述激光束的照射方向交叉的方向相对移动，当设所述激光照射装置与所述钢板的相对移动速度为A(mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：胁坂泰成，新井仁，松本侑希，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：