[发明专利]一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊方法和激光焊接装置及应用

说明书

本发明提供了一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊方法，属于激光焊接领域，包括：将多个钢板的待焊接边拼接，采用第一激光照射钢板并沿其待焊接边移动；将第二激光照射钢板并沿其待焊接边移动，形成焊缝；所述第一激光垂直于移动方向的照射宽度W1大于第二激光垂直于移动方向的照射宽度W2。该方法对钢板焊接部位的防氧化性能和耐蚀性无影响，并且不增加制造工序、最大限度提高能量利用率，降低制造成本。本发明还公开一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊方法在具有铝或铝合金镀层的钢板焊接中的用途，以及激光焊接装置。

技术领域

本发明属于激光焊接领域，涉及一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊方法及应用，还涉及一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊接装置。

背景技术

由于环保和节能要求，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车的轻量化，就是在保证碰撞安全和车辆性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。

高强减薄是汽车轻量化的重要手段，近年来热成形钢激光拼焊板在车身结构件中应用越来越广泛。热成形钢分为两种：一种为无镀层的热成形钢，一种为带有镀层的热成形钢。无镀层热成形钢在热成形后，因高温氧化后续需要进行喷丸处理；带有镀层的热成形钢无需喷丸处理，应用较为广泛。当前，常用的热成形钢镀层多含铝或者铝合金。根据车身设计的需要，部分带有铝或者铝合金的热成形钢需要经过激光拼焊后制成拼焊板使用。激光拼焊板是采用激光作为热源，将不同材质、不同厚度的材料通过拼接的方式连接在一起，然后再进行整体冲压成形的工艺。

带有铝或者铝合金的热成形钢进行激光焊接，面临的主要问题是：激光焊接后，焊缝的抗拉强度显著低于无镀层的热成形钢。

为此，CN101426612提供了一种带有铝或者铝合金的热成形钢激光拼焊方法，在激光焊接前去除部分镀层然后再实施焊接。该方法虽然可大幅提升焊接质量，但仍存在如下问题：(1)尽管是部分去除镀层，但去除镀层部位的防氧化性能和耐蚀性会降低；(2)去除镀层工序，降低生产效率、增加制造成本。

CN109396629A提供了一种通过电流加热镀层热成形钢，然后在压力作用下去除镀层，然后再实施焊接的方法。该方法虽然可大幅提升焊接质量，同样存在如下问题：(1)焊缝周围区域耐蚀性能降低；(2)增加去除镀层工序，降低生产效率、增加制造成本。

发明内容

为了解决现有工艺破坏镀层降低耐蚀性和抗氧化性能的技术问题，本发明提供了一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊方法，该方法对钢板焊接部位的防氧化性能和耐蚀性无影响，并且不增加制造工序、最大限度提高能量利用率，降低制造成本。

本发明还公开一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊方法在具有铝或铝合金镀层的钢板焊接中的用途，以及激光焊接装置。

本发明通过以下技术方案实现：

一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊方法，包括：

将多个钢板的待焊接边拼接，采用第一激光照射钢板并沿其待焊接边移动；

将第二激光照射钢板并沿其待焊接边移动，形成焊缝；

所述第一激光垂直于移动方向的照射宽度W1大于所述第二激光垂直于移动方向的照射宽度W2；

第一激光的功率密度为10⁷-2*10⁸W/m²，所述第二激光功率密度＞10⁹W/m²。