[发明专利]一种激光圆弧摆动的点焊方法

说明书

一种激光圆弧摆动的点焊方法，涉及一种点焊方法。本发明是要解决现有的镀锌金属板的搭接点焊接过程中，焊接过程中会产生大量的锌蒸汽，造成严重的焊接飞溅的技术问题。本发明：一、对需要点焊的多个金属板进行前期处理，并罗列好；二、将激光束沿圆弧轨迹进行摆动施加到焊接区域，形成熔化焊点。相对于电阻点焊，本发明的激光圆弧摆动点焊没有相邻焊点最小间隔的要求，可以极大的提高焊接结构的性能尤其是刚度；本发明的激光圆弧摆动点焊能够在0.4s左右完成直径6mm以上的焊点，提高了焊接效率，对于经过表面处理的金属板能够获得成形良好的焊点，本发明方法可以广泛的适用于机器人焊接，提高激光圆弧摆动点焊的自动化程度。

技术领域

本发明涉及一种点焊方法。

背景技术

点焊技术是目前连接薄板搭接接头的一种最主要的连接方法，作为一种成熟的焊接工艺在各种工业生产中的应用都非常广泛。点焊的种类非常多，有传统的电阻点焊、电弧点焊，也有近几年发展迅速的激光点焊、搅拌摩擦点焊和复合点焊等。传统的电阻点焊要求电极接触焊接结构表面，对于复杂结构件的焊接可行性较低，且因为电流的分流作用，相邻焊点有最小间隔的设置，严重制约了焊接结构的性能，尤其是对于一些刚度要求较高的结构件。

激光点焊作为一种新的点焊方式，与传统的电阻点焊相比具有特有的优势，适于焊接一些高性能要求的不锈钢薄板焊接结构件。由于采用激光作热源，点焊速度快、精度高，热输入量小，工件变形小；激光的可达性较好，可以减少点焊时位置与结构上的限制；激光点焊属于无接触焊接，焊点之间的距离、搭接量等参数的调节范围大，对于复杂的焊接机构适应性好。

但是，在实际的应用中发现，在常见的经过表面处理的金属板，例如镀锌钢板的搭接焊接过程中，因为镀锌层中锌的沸点较低，焊接过程中会产生大量的锌蒸汽，这些气体由于没有其他的排除通道，在短时间内只能通过上层熔化金属排出，从而造成严重的焊接飞溅，甚至使焊接无法进行。此外，查阅文献发现，定点的激光点焊如果要形成直径6mm的焊点，焊接时间普遍在1s以上，较低的焊接效率制约了激光点焊在工厂中的大规模使用。

发明内容

本发明是要解决现有的镀锌金属板的搭接点焊接过程中，焊接过程中会产生大量的锌蒸汽，造成严重的焊接飞溅的技术问题，而提供一种激光圆弧摆动的点焊方法。

本发明的一种激光圆弧摆动的点焊方法是按以下步骤进行的：

一、将待点焊的多个金属板进行除氧化膜、除油污和除锈处理，然后将待点焊的多个金属板上下放置，相邻两层金属板之间的距离分为以下两种情况：

①、当相邻两层金属板中两个相对的面有一个或两个经过表面处理的面时，上下相邻的金属板之间保留空隙，所述的空隙小于上下相邻的两个金属板中上层金属板的厚度；

所述的经过表面处理为表面镀锌或表面涂覆有胶焊胶黏剂；

②、当相邻两层金属板中两个相对的面均未经表面处理时，上下相邻的金属板紧密接触或保留空隙，所述的空隙小于上下相邻的两个金属板中上层金属板的厚度；

所述的表面处理为表面镀锌或表面涂覆胶焊胶黏剂；

二、将激光扫描轨迹设定为N个两两相连的圆弧，圆弧的扫描方向为从焊点中心到焊点外围，R_M为第M个圆弧的半径，M小于等于N，第M-1个圆弧的末端为第M个圆弧的始端，将激光束沿圆弧轨迹进行摆动点焊施加到焊接点形成熔化区域；所述的M和N均为正整数，且N≥2；

当M小于N时，R_M大于R_M-1；

当M等于N时，R_M≥R_M-1。