[发明专利]焊接坯件组件及方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求以下美国临时申请的权益，并且通过引用将以下美国临时申请并于本文：于2012年6月29日提交的第61/666,388号美国临时申请、于2012年9月17日提交的第61/701,909号美国临时申请、于2012年11月30日提交的第61/731,497号美国临时申请以及于2013年3月14日提交的第61/784,184号美国临时申请。

技术领域

本公开大体涉及焊接坯件组件，更具体地，涉及将具有涂覆材料层的金属板材件焊接在一起以形成焊接坯件组件。

背景技术

为了提高对腐蚀、结垢和/或其他过程的抵抗力，由高强度钢合金或可硬化钢合金制成的金属板材现在被制造成具有一个或多个薄涂覆材料层，诸如铝基层和锌基层。虽然这些涂覆材料层可赋予金属板材所期望的品质，但是它们的存在也会污染焊接处，从而降低焊接强度、完整性等。如果具有涂覆材料层的金属板材件进行对接焊接或搭接焊接至另一金属板材件，则尤甚。

发明内容

根据一个实施方式，制作焊接坯件组件的方法包括以下步骤：(a)提供具有厚度(T₁)的第一金属板材件以及具有厚度(T₂)的第二金属板材件，第一金属板材件和第二金属板材件中的至少一个为具有涂覆材料层的金属板材件并且具有带焊接凹口的边缘区域，其中，涂覆材料层在焊接凹口处的材料被去除；(b)在边缘区域将第一金属板材件和第二金属板材件设置在一起；以及(c)形成位于边缘区域的在第一金属板材件与第二金属板材件之间的焊接接头，其中，焊接接头至少部分地位于焊接凹口中，并且包括来自于边缘区域的材料，但是基本上不包括来自涂覆材料层的材料。

根据另一实施方式，提供了一种制造焊接坯件组件的方法，其包括以下步骤：(a)提供第一金属板材件和第二金属板材件，第一金属板材件和第二金属板材件中的至少一个是具有涂覆材料层的金属板材件并且具有带焊接凹口的边缘区域，其中，涂覆材料层在焊接凹口处的材料被去除；(b)在边缘区域将第一金属板材件和第二金属板材件设置在一起；(c)在边缘区域使用激光以在第一金属板材件和第二金属板材件之间形成焊池，焊池包括来自于边缘区域的材料，但是基本上不包括来自于涂覆材料层的材料；以及(d)为焊池提供附加材料以影响焊接接头形成时的尺寸、形状和/或成分，其中，附加材料为后续热处理过程加强了焊接接头的强度。

根据另一实施方式，提供了焊接坯件组件，其包括：第一金属板材件，具有沿第一边缘区域在涂覆材料层中形成的第一焊接凹口；第二金属板材件，具有沿第二边缘区域在涂覆材料中形成的第二焊接凹口；以及焊接接头，沿着第一边缘区域和第二边缘区域连接第一金属板材件和第二金属板材件的，并且基本上不包括来自于第一金属板材件和第二金属板材件的涂覆材料层的成分。焊接接头位于焊接区域中，其中，焊接区域至少部分地由第一焊接凹口和第二焊接凹口的表面来限定。

附图说明

下文中将结合附图对优选的示例性实施方式进行描述，其中，相同的附图标记指示相同的元件，在附图中：

图1A至图1C是接合金属板材件的常规焊接接头的剖视图，其中，金属板材件不具有焊接前在其中形成的焊接凹口；

图2是示例性金属板材件的边缘区域的立体图，该示例性金属板材件包括在其相对侧上通过激光烧蚀形成的焊接凹口；

图3是图2的金属板材件的一部分的剖视图；

图4是在对齐的具有焊接凹口的金属板材件上执行以形成焊接坯件组件的示例性焊接过程的立体图；

图5是在对齐的具有焊接凹口的金属板材件上执行的另一示例性焊接过程的立体图，其中，附加材料以线的形式加入至焊接接头中；

图6是在对齐的具有焊接凹口的金属板材件上执行的另一示例性焊接过程的立体图，其中，附加材料以粉末的形式加入至焊接接头中；

图7是在激光焊接前截取的图4中的焊接坯件组件的剖视图；

图8是在激光焊接后截取的图4中的焊接坯件组件的剖视图；

图9是焊接坯件组件的实施方式的剖视图，其中，被焊接的金属板材件具有相同厚度；以及

图10是焊接坯件组件的实施方式的剖视图，其中，被焊接的金属板材件中仅有一个具有焊接凹口。

具体实施方式