[发明专利]激光焊接方法、管件连接产品及以及使用该产品的喷射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于薄壁金属管件搭接焊接的激光焊接方法、利用该方法形成的管件连接产品以及使用该产品的喷射器。 

背景技术

通常，具有高能量和方向性好的激光例如用于金属构件的精确焊接。例如在JP-A-H08-132262，JP-A-H09-295011，和JP-A-2001-205464中公开了一种适用于不锈钢管或钢板端面的焊接的激光焊接方法，以及一种用于限制在激光焊接中产生诸如气泡缺陷的方法。 

例如在用于车辆内燃机中的燃料喷射系统的喷射器中，由于燃料管道构件通常构造成薄壁管形状，例如，使用激光焊接例如精确地连接燃料管道构件和喷嘴的装配部分是有效的。例如，在JP-A-H11-270439和JP-A-2002-317728中公开了一种例如在喷射器的激光焊接中用来防止焊接变形的方法。 

通常，在激光焊接中，“照射侧构件”与“熔融侧构件”搭接，并且照射侧构件用激光照射。因此，金属从照射侧构件熔化进入熔融侧构件。通过控制照射到构件的激光的能量值和照射时间，控制从照射侧构件进入熔融侧构件的焊接熔深的深度和宽度。 

当管件装配在一起并且它们的搭接部分是焊接的时，内部管件对应“熔融侧构件”，而外部管件对应“照射侧构件”。金属被熔化，横贯在外部管件的内壁和内部管件的外壁之间的装配表面。在需要例如与内部管件内壁的表面粗糙度或外来杂质粘附相关的高质量的产品中，例如喷射器，希望调整焊接熔深的深度使得能够避免焊接熔深部分到达内部管件的内壁并且焊接熔深部分的前端位于内部管件的厚度之内。 

然而，薄壁管构件能够接收的热容量小，并且在焊接时构件温度容易受到环境温度的影响。因此，焊接熔深部分的温度不稳定，并且只通过控制照射到构件上的激光的能量值和照射时间很难精确地控制焊接熔深深度。如果焊接熔深深度大，可能引起焊接熔深部分的前端穿透内部管件的内壁的“熔透”缺陷。而且，由于“熔透”而可能在内部管件的内壁产生 喷溅。如上所述，存在焊接质量变差的问题。 

发明内容

本发明克服至少一个上述缺点。因此，本发明的目的在于提供一种激光焊接方法，由此在薄壁金属管件的搭接焊中，稳定焊接熔深深度并且改善焊接质量。 

为了达到本发明的目的，在此提供一种激光焊接方法。根据该激光焊接方法，执行装配过程。在执行装配过程时，由金属制成的第一管件和由金属制成的第二管件装配在一起，使得所述第一管件的外壁和所述第二管件的内壁彼此相对。而且，执行预热过程。在执行预热过程时，加热所述第一管件和第二管件使得所述第一管件和第二管件之间的装配表面的温度趋同到低于所述第一管件和第二管件的熔点的第一温度。另外，执行焊接过程。在执行焊接过程时，利用激光照射所述第二管件以加热所述第一和第二管件，使得所述装配表面的温度趋同到等于或高于所述熔点的第二温度；熔化所述装配表面的附近区域以产生焊接熔深部分；进而第一管件和第二管件连接在一起以形成管件连接产品。设定在焊接过程中激光的输出和照射时间，从而所述第二温度变成这样的温度，即使得所述焊接熔深部分的头端位于所述第一管件的厚度中。 

为了达到本发明的目的，在此还提供一种利用激光焊接方法形成的管件连接产品。第一管件的内壁保持其焊接前的金属光泽。 

为了达到本发明的目的，在此还提供了一种适用于内燃机的燃料喷射系统的喷射器。喷射器包喷嘴，燃料通道构件，保持件，阀构件和驱动单元。所述喷嘴具有通过其喷射燃料的喷嘴孔。所述燃料通道构件连接到喷嘴并且限定与喷嘴孔相连通的燃料通道。所述保持件在相对于所述喷嘴的燃料通道构件相反侧上连接到所述燃料通道构件。所述阀构件容纳在燃料通道构件内以在其内往复运动从而打开或关闭喷嘴。所述驱动单元容纳在所述保持件中且构造成驱动阀构件。所述燃料通道构件和保持件分别对应所述管件连接产品的第一管件和第二管件。 

附图说明

根据下面的描述，所附的权利要求和附图，将会更好地理解本发明及其附加目的，特征和优点，其中： 

图1是例示根据本发明的第一实施例的喷射器的剖面图； 

图2A是例示根据第一实施例的喷射器中的燃料通道构件和保持件的第一圆筒形部分之间的激光焊接方法的装配过程的示意图； 

图2B是例示根据第一实施例的喷射器中的第一圆筒形部分和燃料通道构件之间的激光焊接方法的预热过程的示意图； 

图2C是例示根据第一实施例的喷射器中的第一圆筒形部分和燃料通道构件之间的激光焊接方法的焊接过程的示意图；