[发明专利]将工件焊接到一起的方法

说明书

在先申请的交会参引

该PCT专利申请要求2011年7月19日提交的名称为“焊接组件及方法”（Welding Assembly And Method）的美国临时专利申请序列No.61/509,207的权益，所述申请的全部公开内容被认为是本申请的公开内容的一部分并且通过参引合并到本文中。

技术领域

本发明涉及焊接。更为具体地，本发明涉及一种将两个或更多个工件焊接到一起的方法。

背景技术

在各种工业中常用焊接来将两个或更多个工件连结到一起。一些常见类型的焊接有激光束焊接、金属极惰性气体保护焊接、激光电弧复合焊接、搅拌摩擦焊接等。当把一对工件以T形结构焊接到一起时，即，使得工件中的一个垂直于另一个被定向地进行焊接时，通常在这两个工件的交会部的每一个拐角处形成分离的且独立的焊缝。在现有技术的焊接方法中，可以使用一个焊接组件来单独地熔融各拐角处的工件材料而产生独立的焊缝，或者两个单独的焊接组件（一个焊接组件用于一个拐角）可以同时熔融第一工件和第二工件的材料而产生独立的焊缝。

在汽车工业中，在许多车辆部分中存在焊接点。例如，制造用于悬架系统的控制臂常常涉及至少一个焊接方法，该焊接方法用以将腹板和沿着腹板的周界的一部分延伸的一个或更多个带进行连结。无论采用哪种焊接组件，许多已知的焊接方法通常都包括至少两个单独的且独立的焊缝，即，腹板和带的交会部处的每一个拐角上一个焊缝。可能还需要额外的焊接点来连接腹板与例如支座或套管接收部之类的其他部件。

存在对于成本有效且能够产生具有更高抗破坏性的改进的焊接方法的显著且持续的需要。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种将板状第一工件焊接至板状第二工件的方法。该方法包括以下定位步骤：将第一工件靠着第二工件并相对于第二工件成角度地定位成使得第一和第二工件以大体平坦的接触表面彼此接触。该方法继续进行以下熔融步骤：以单一焊接方法贯穿接触表面的整个宽度地熔融第一和第二工件的材料。熔融步骤可以进一步限定为使用对准第二工件的与第一工件相反的一侧的焊接组件、贯穿接触表面的整个宽度地熔融来自第一和第二工件的材料。可替代地，熔融步骤可以进一步限定为使用对准在第一和第二工件的交会部处的拐角的焊接组件贯穿接触表面的整个宽度地熔融来自第一和第二工件的材料。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造用于车辆悬架的控制臂的方法。该方法包括以下定位步骤：将板状带靠着板状腹板并相对于该板状腹板成角度地定位成使得带和腹板以大体平坦的接触表面彼此接触。该方法继续进行以下熔融步骤：使用单一焊接方法贯穿接触表面的整个宽度地熔融带和腹板的材料。

上述方法非常通用并且可以被利用来焊接各种各样的材料和形状的工件。另外，可以使用众多不同类型的焊接组件，包括例如激光束焊接组件、激光电弧复合焊接组件或搅拌摩擦焊接组件。所形成的第一和第二工件之间的焊接点至少具有和其他已知的焊接方法所产生的焊接点相当的抵抗失效的能力，但该焊接点与通过其他已知焊接方法产生的焊接点相比，可以更为有效且更可靠地产生。另外，本发明是有益的，这是因为本发明可灵活应用于众多应用中并且在形成工件时容许高的坯料效率。更进一步地，所形成的焊接点能够延伸通过第一和第二工件中的弯曲部或其他特征。

附图说明

本发明的其他优点通过参照下文中结合附图进行的详细说明而变得更好理解，从而本发明的其他优点将变得更容易被理解，附图中：

图1a为布置成T形结构的第一工件和第二工件的截面，焊接组件对准第二工件的与第一工件相反的表面；

图1b为图1a的第一和第二工件的焊接后的截面图；

图2a为相对彼此成角度的第一工件和第二工件的截面，焊接组件对准第二工件的与第一工件相反的表面；

图2b为图2a的第一和第二工件的焊接后的截面图；

图3a为布置成T形结构的第一工件和第二工件的截面，焊接组件对准第一和第二工件之间的接触表面的拐角；

图3b为图3a的第一和第二工件的焊接后的截面图；

图4a为相对彼此成角度的第一工件和第二工件的截面，焊接组件对准第一和第二工件之间的接触表面的拐角；

图4b为图4a的第一和第二工件的焊接后的截面图；以及

图5为通过焊接方法形成的示例性的控制臂的俯视图。

具体实施方式