[发明专利]用于借助激光装置焊接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助激光装置焊接至少一个金属工件相互贴靠的边缘的方法，其中，为了提高吸收激光光线的能力，对边缘处的工件区域进行预处理(EP1184128B1)。

背景技术

在优选实施方式中所述工件由铜或铝或两种金属的合金组成，其中，尤其铝还能够用聚合物涂层。之前相互分开的两个工件(例如应在端面上相互焊接的两个带)可以在准备要焊接的边缘处彼此贴靠。但是也可以只有一个带，它按照已知的技术沿纵向这样成型为管，使得其两个边缘在沿纵向延伸的缝处相互贴靠对接。在下面的说明中(代表所有能焊接的工件)，作为工件考虑需要弯曲成管的带，为了制成四周封闭的管，将所述带在其边缘处借助激光装置焊接。

由EP0703017B1已知一种借助激光装置焊接在缝处相互贴靠的金属带边缘的方法。从中可得知，金属吸收的激光光线很少并且该吸收与激光束的波长有关。大部分激光能量在金属带的表面上被反射。这导致为了在焊接过程中使金属熔化，必须消耗非常多的能量。

在EP1714729B1中阐述了用于激光焊接的方法和其配属的装置，其中，钇铝石榴石(YAG)激光和具有较低波长的激光脉冲式地作用在焊接区。由DE102004027229B4给出一种用于焊接铝质工件或铝合金工件的方法，其中，除了焊接激光外还使用第二脉冲激光，通过这种激光首先使铝的氧化层蒸发。在上述两种已知方法中都会使用两种激光，这两种激光在焊接过程中同时作用在焊接区。

本文开头提到的EP1184128B1阐述了一种用于制造铜管的方法，其中，将铜带沿纵向成型为具有沿纵向延伸的缝的管。铜带在缝处的边缘借助激光装置彼此焊接。在焊接过程之前通过机械方式将铜带的边缘区域变得粗糙，并且例如用石油润湿。为了将铜带变得粗糙例如使用压花滚子，通过该压花滚子机械式地改变铜带表面。在润湿站中借助毛毡条来涂抹石油，所述毛毡条会受到磨损。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，进一步改进、尤其是简化开头所述的方法。

所述技术问题根据本发明被这样解决：

-首先使用提供颜料的设备在避免对于工件任何机械接触的情况下，在位于所述边缘处的管区域上喷射或喷洒颜料，并且

-然后借助激光装置将管边缘相互焊接。

在所述方法中，借助设备将所述颜料(在优选实施方式中为黑色颜料)涂在管的边缘上，该设备不会接触到管或者不会被成型为管的金属带接触到。所述设备(喷射设备或喷洒设备)在进行所述方法时不会受到磨损，所以能够在时间上几乎不受限制地使用所述设备。通过颜料可以这样准备位于管的需要彼此焊接的边缘处的区域表面，使得激光光线的吸收在这个区域内得到明显的改善。因此，在用于焊接管的两个边缘的焊接过程中能够使用能量需求降低的激光。所述方法的其它优点是，所述两个方法步骤(先涂颜料，然后焊接)能够在地点和时间上相互分开地进行。所述颜料可以有利地被先涂在还没有成型为管的金属带上。之后可以在任何时间成型为有缝管并且借助激光装置焊接该缝。

附图说明

下面结合附图在实施例中阐述根据本发明的方法。在附图中：

图1示出用于制造管的装置的示意图；

图2示出沿剖切线II剖切图1得到的放大的剖面图；

图3示出图2进一步被放大的俯视图；

图4示出金属带的局部图；

图5示出用于制造管的装置相对于图1变型的实施方式。

具体实施方式

例如能够使用波长至少为800nm的激光，作为将管的边缘彼此焊接的激光。有利地使用YAG激光，其波长例如为1064nm。但是，也能够使用其它固体激光和二极管激光，它们的波长例如在808nm到1070nm之间。还能够使用波长为10600nm的CO₂激光。

在优选实施例中金属带由铜或铝或它们的合金组成。在下面将其简写为“带”。同样地在优选实施例中，在所述带上喷射或喷洒黑色颜料，即有利地作为封闭涂层。所述涂层可具有例如在0.5μm到100μm之间的厚度。

首先根据图1示例性地阐述根据本发明的方法：

从卷轴1，借助出于简化目的而未示出的原则上已知的抽取装置沿箭头3的方向抽取带2。所述带2在同样已知的成型装置4中成型为有缝管5(参见图2)，在该有缝管中所述带2的边缘在沿带2纵向延伸的缝6处彼此贴近对接。