镀锌钢板制部件用的激光搭接焊方法技术

镀锌钢板制部件用的激光搭接焊方法，包括：由镀锌钢板加压成型两个部件(10，20)，两个部件包括在其相对表面将焊接到一起的细长接合区域(11，21)，沿两个部件的接合区域的至少任一方(11)的纵向以预定间隔在该接合区域形成多个突起(1)；将两个部件保持在接合区域彼此重叠的状态，使得在接合区域之间形成与突起的高度对应的间隙(g)；将激光(2a)照射到两个部件的重叠接合区域的一个表面，使得重叠接合区域被激光能量熔化和焊接(2)，伴随熔化产生的锌气体经由间隙排出。各突起位于单个点(2e)之间，各单个点等同于两个部件被点焊时的各个焊点，各突起形成为沿与接合区域(11，12)的纵向正交的方向延伸的脊状(1a)，照射激光步骤包括沿包围单个点(2e)的曲线扫描的离散单个激光扫描(2c)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体地，涉及适合作为代替点焊而执行的可选技术的激光搭接焊方法。
技术介绍
考虑到耐腐蚀性，汽车的车身的很多部分中使用镀锌板。由镀锌板制成的用于形成车身部件的板被加压成型为三维形状并且在所述三维形状的外周部分处被焊接在一起， 由此形成以强度上具有优势的中空截面为基础的车身结构。通常，这些车身板主要借助于点焊而被整合。然而，现在引入激光焊接作为允许以更高速度进行处理的可选技术。已知的是，由于汽化锌(vaporized zinc)可能吹走熔化金属或作为气泡留在熔化金属中，所以当将镀锌板彼此紧密地重叠并且使用激光将镀锌板彼此焊接时，汽化锌可能导致诸如气孔等焊接缺陷。为了避免该问题，JP10-216974A和JP2571976B公开了如下技术在任一镀锌板上形成突起，以形成在镀锌板彼此重叠的状态下用于排出锌蒸汽的间隙。由于汽车的车身板通过加压成型而形成，所以在加压成型处理之后，通过利用配置在加压模内部的冲头使受压部件经受压印处理(embossing process)而在所述受压部件上形成突起。然而，在对原本设计为适用于点焊的部件采用激光焊接的情况下，因为所述部件并非设计为允许配置激光焊接所必需的突起，所以发生下面的问题。例如，由于有限的空间和接合面上出现倾斜而不能布置突起，或者因为增加的突起而需要改变焊接位置。如果焊接位置被改变，则车身结构的强度性能和耐冲击性能被改变。因此，车身结构将需要再次经历性能确定试验。而且，新设计的部件不能直接利用以点焊为前提积累的设计数据。所述问题已经成为引入激光焊接的相当大的障碍。
技术实现思路
鉴于上述状况完成了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供能够在基于点焊的接合条件下获得与点焊的性能相同的性能的激光搭接焊方法，并且该方法适合作为代替点焊而执行的可选技术。为了解决上述问题，包括下述步骤由镀锌钢板加压成型两个部件，使得所述两个部件包括在所述两个部件的相对表面将要焊接到一起的细长的接合区域，并且沿所述两个部件的所述接合区域中的至少一个接合区域的纵向以预定间隔在该接合区域上形成多个突起；将所述两个部件保持在所述接合区域彼此重叠的状态，使得在所述接合区域之间形成与所述突起的高度对应的间隙；以及将激光照射到所述两个部件的重叠的所述接合区域的一个表面上，使得重叠的所述接合区域被所述激光的能量熔化和焊接，并且伴随熔化产生的锌气体经由所述间隙被排出，其中，各所述突起位于单个点之间，各所述单个点均等同于当所述两个部件被点焊时的各个焊点，并且多个所述突起包括沿与所述接合区域的纵向正交的方向延伸的脊状突起，并且照射激光的步骤包括均沿着包围所述单个点的曲线扫描的离散的单个激光扫描。3根据该方法，上述设置在用于进行单个激光扫描的单个点之间的多个突起形成为沿与接合区域的纵向正交的方向延伸的脊状突起，由此，能够朝向接合区域的侧面外侧在接合区域之间稳定地形成均勻的间隙，从而能够排出锌蒸汽，并且能够良好地实现激光焊接而不导致诸如气孔等焊接缺陷。而且，脊线状突起在单个激光扫描的配置方向上要求小的面积，并且能够不影响等同于点焊用的焊点的单个点的布局地形成。沿着包围单个点的曲线的单个激光扫描能够在单个点的基本等同面积内进行，由此，可以获得与点焊两个部件的情况等同的接合强度。结果，可以利用假定为点焊时积累的现有设计数据。这对于将激光焊接引入为代替点焊的可选技术来说是有利的。因为该技术中要求最小的激光扫描，所以较低的能耗是另一优点。同时，激光焊接不导致诸如点焊中所看到的流向焊点的无效分路电流等问题。因此，还可以通过对单个点之间的空间增加激光扫描而局部地增强接合强度。在根据本专利技术的激光搭接焊方法中，优选的是，多个所述突起还包括均具有平坦顶面的梯形突起；彼此邻近的所述脊状突起之间的间隔等于或小于所述单个点的直径的五倍；彼此邻近的所述脊状突起和所述梯形突起之间的间隔以及彼此邻近的所述梯形突起之间的间隔两者均等于或小于所述单个点的直径的十倍。在将两个部件保持在重叠状态的步骤中，如果相互邻近的脊线状突起之间的间隙等于或小于单个点的直径的五倍，则甚至例如邻近的脊线状突起之间的接合区域由薄钢板制的凸缘形成时，也可以避免由于接合区域的翘曲(warpage)引起的间隙不足，从而避免焊接时锌蒸汽的排出障碍。另外，当一个部件的接合区域上的多个单个点之间形成连续平坦部分时，可以通过形成梯形突起而不是脊状突起在将两个部件保持为重叠状态的步骤中提高相对于另一部件的接合区域的支撑稳定性。由此，能够通过省略邻近梯形突起的脊状突起来形成间隙，从而减少要形成的突起的数量。当两个部件是形成汽车的车身的板并且至少一个接合区域是沿着相应的一个板的外周设置的凸缘时，特别优选地进行根据本专利技术的激光搭接焊方法。如上所述，根据本专利技术的，能够在包括很多倾斜面和弯曲面的三维形状的受压部件的接合区域之间稳定地形成用于排出锌蒸汽的均勻间隙，由此能够获得良好的焊接质量。而且，能够在要求最少焊接条件的情况下进行激光搭接焊，同时维持与通过点焊获得的性能和质量相同的性能和质量。因此，能够以低成本将激光搭接焊引入为代替点焊的可选技术。附图说明图1的(A)是示出彼此接合之前的要经受根据本专利技术的激光搭接焊的镀锌钢板制部件的立体图，图1的(B)是彼此接合之后的镀锌钢板制部件的沿着图1的(A)中的线A-A 截取的截面图。图2的㈧是沿着图2的(B)中的线B-B截取的截面图，图2的(B)是示出要经受根据本专利技术的激光搭接焊的镀锌钢板制部件的前视图，图2的(C)是单个激光焊接的放大图。图3的㈧是示出脊线状突起的压印处理的截面图，图3的⑶是示出脊线状突起的立体图，图3的(C)是示出脊线状突起的夹紧状态的截面图。图4的(A)是示出梯形突起的截面图，图4的(B)是示出梯形突起的立体图。图5的(A)是示出邻近台阶部分的脊状突起并且示出单个激光扫描的平面图，图 5的⑶是沿着图5的㈧中的线B-B截取的截面图。图6的(A)是示出邻近台阶部分的梯形突起并且示出单个激光扫描的平面图，图 6的⑶是沿着图6的㈧中的线B-B截取的截面图。具体实施例方式下面将参照附图详细说明本专利技术的实施方式。图1的(A)示出彼此接合之前的位于汽车的后门洞(或行李箱盖洞)下方的后裙部10以及要接合到后裙部10的上外表面侧的尾端构件，后裙部10和尾端构件均代表要经受根据本专利技术的激光搭接焊的镀锌钢板制部件的示例。同时，图1的(B)示出彼此接合后的镀锌钢板制部件。后裙部10的上缘部分具有凸缘12。凸缘12沿车辆宽度方向延伸并且朝向车辆后方突出。凸缘12的下侧形成有沿车辆宽度方向延伸的细长接合区域11。在接合区域11 和凸缘12之间形成有沿车辆宽度方向延伸的槽形结构14。槽形结构14具有朝向车辆后方开口的U形截面。实际上，后裙部10的接合区域11下方的部分是形成后裙部的部分，所述部分的车辆宽度方向上的中央部形成鼓起部分13，鼓起部分13朝向车辆后方鼓起从而形成备胎箱(未示出)的后壁部分。尾端构件20具有凸缘21和22。凸缘22形成于尾端构件20的上缘部分。凸缘 22沿车辆宽度方向延伸并且朝向车辆后方突出。凸缘21形成于尾端构件20的下端部分， 沿车辆宽度方向延伸并且朝向车辆下方突出。于是，如图1的(A)和图1的(B)所示，尾端构件20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥昌裕，萩原宰，
申请(专利权)人：铃木株式会社，
类型：发明
国别省市：