[发明专利]通过激光焊接板材以形成复合板的方法和装置

说明书

本发明涉及通过激光焊接板材以形成复合板的方法。本发明还涉及实施该方法的装置。

通过激光焊接的对接接头将板材连接在一起是已知的，这种连接的板材称为复合板。用激光对接焊带来这样的问题：必须使板材边对边非常精确地定位，并且焊接之前它们之间的间隙一定要很小。为达到高质量的焊接，间隙的宽度通常只能为0.05至0.08mm。这意味着两个板的每一个只能偏离直线0.04mm。对于复合板的延伸的焊接来说，沿要焊接的定位边的全长得到这样窄的间隙宽度是非常困难的。的确，能按所要求精度进行例如2.5m长切割的精密剪切是可以作到的，但这种剪切非常昂贵，其他已知的进行边缘制备的方法，例如铣削、研磨或激光切割，根据其生产时间和成本，都包含了可观的附加费用。

WO 84/03059现有技术公开了一种激光焊接可塑性变形材料的方法和装置，该装置可能产生不均匀剪切切口和毛刺，从而导致切口之间不易焊合的间隙或焊接缺陷。这将导致对接焊板材的质量的严重缺陷。

所以，本发明的基本目的是提供一种通过激光对接焊接板材以形成复合板的板材预整加工方法，其中，不需要进行精确的板材切割和定位，或大大降低了这种要求，所以，能快速地和便宜地进行作业。通过使至少一个板在焊接区前部或焊接区中塑性变形以减小板材间隙的宽度，而在所述类型的工艺中完成上述目的。使用本发明的方法，可将板材切割至一个较低精度的尺寸。每个板材有接近0.15mm的精度就足够了。这能形成大约0.3mm的最大间隙，根据本发明，它基本上可由一或两个板的变形而消除，也就是说，其变形形成一个不超过0.08mm的最大宽度的间隙。

本发明基本目的的一部分是提供一种实施该方法，从而提供一种通过激光对接焊接板材以形成复合板的板材预整加工设备。该设备包括：保持系统，它固定板材使其边缘相互接触，和一变形系统，使至少一个板材在焊区前或其中塑性变形。

根据本发明所提供的一种通过激光对接焊接板材以形成复合板的板材预整加工的方法，在焊区前使至少一个板材塑性变形，其特征在于，通过挤压所述板材，使其向相对的板材压出变形而减少板材之间间隙的宽度，或至少部分地使所述间隙闭合。

根据本发明所提供的一种通过激光对接焊接板材以形成复合板的板材预整加工设备，其中板材预整加工单元包括：保持装置，用于将所述板材沿其边缘面对面并置固定；和变形装置，用于在焊接区之前使至少一个所述板材塑性变形，其特征在于，通过变形装置挤压变形所述板材，使其向相对的板材压出变形，从而减小所述板材之间的间隙的宽度，或至少部分地闭合所述间隙。

下面参照附图，通过举例方式对本发明实施例进行详细说明。

图1是两个要焊接在一起的不同厚度板材的垂直剖视图；

图2是两个要焊接在一起的相同厚度板材的垂直剖视图；

图3显示了有一组夹送辊的另一实施例；

图4显示了本发明的另一实施例；

图5也显示了本发明的另一实施例；

图6显示了用于焊接不同厚度板材的另一实施例；

图7显示了本发明又一实施例；

图8也显示了本发明另一实施例；

图9显示了带有一角度夹送辊的实施例，

图10显示了具有一止动杆的实施例；

图11也显示了具有一止动杆的实施例；

图12显示了一实施例，其中，夹送辊本身作为止动件工作。