[发明专利]一种激光焊接包装桶及其焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及包装技术领域，具体为一种激光焊接包装桶及其焊接工艺。

背景技术

在现今市场上，大多数产品都需要包装。产品之包装就如同人之衣服，不同的包装会给消费者带来不同的视觉感受，精美的外部包装能成功激发消费者的购买欲望。包装后的产品不仅外形美观，还可尽量避免在运输过程中损坏产品，特别是流动的液体物质更需外部包装后才能进行远程输送；其次，必要的包装还可延缓产品的腐败变质等等。

包装材质有很多种，其中金属材质的包装材料因其运输安全性高，耐磨性好，强度高。随着环保意识的增强，各国科技人员也以极大的热忱积极投身于寻求更亲和自然、更有利环境的新包装材料。金属材料就是在这样一种大环境、大趋势下被人们所看好,被市场所欢迎的一种极具发展前景的包装材料。同时，金属材料中的钢铁制品已经纳入回收再利用的循环之中，各国的回收利用率显示，钢铁材质的包装材料在该领域有广阔市场和极大的发展前景。很多流动性的液体产品都需要用到钢质包装材料，根据需要设计钢质包装材料的外形，其中，钢质包装桶就是常见的包装材料，可用于流动或非流动性产品的包装运输、储存。通常，钢质包装桶是由一定厚度、尺寸的钢板通过焊接并上下卷边而成，其中，传统的焊接工艺中通常使用电阻焊接，电阻焊接过程中，需要将钢板重叠搭接后进行焊接，搭接部分有明显的高焊缝，焊缝处壁厚接近钢板的2倍，焊接后的底部卷边过程中会在高焊缝处留有死角，包装桶易发生泄漏，在产品的储存运输过程中易发生危险。其次，传统电阻焊的焊缝宽度大约在8～10mm之间，由于焊缝呈黑色，影响包装桶的美观，需要进行后期的涂覆处理。随着激光技术的发展，激光焊接得到广泛的推广。激光焊接技术是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的一种高效精密的焊接方法。由于经聚焦后的激光束光斑小(0.1～0.3mm)，功率密度高，比电弧焊(5×10²～10⁴W/cm²)高几个数量级，因而激光焊接具有传统焊接方法无法比拟的显著优点：加热范围小，焊缝和热影响区窄，接头性能优良；残余应力和焊接变形小，可以实现高精度焊接；可对高熔点、高热导率，热敏感材料及非金属进行焊接；焊接速度快，生产率高；具有高度柔性，易于实现自动化。

包装桶的内外表面一般都需要进行涂覆，例如，考虑到需包装的产品可能对包装桶材料本身有一定的腐蚀作用，为了保持产品本身的纯净，也为了包装桶本身的完整性，需要对包装桶的内表面进行镀层或涂层操作；考虑到钢质材料容易生锈，会对包装桶的外侧进行彩图，这不仅可以使包装桶与外部的氧化环境隔绝，同时还可以提升包装桶外部的美观。然而，传统的包装喷涂工序通常安排在包装桶成型后，但是喷涂后需进行烘烤工序，涂料在烘烤过程中会产生浑发性的苯类气体，污染环境，给周围居民的生活带来危害，已被国家法律明文禁止。

其次，在现今的市场经济条件下，一些厂家在利益的驱动下不惜铤而走险，将自厂生产的产品利用与畅销厂家相同的包装在市场上销售，欺骗消费者，使消费者高价购进低劣品，同时还会降低畅销厂家在该领域的商品信誉，不利于市场的公平竞争。另一方面，需要包装的产品可分为固态和液态(例如润滑油、化工用试剂等)，包装厂家为了适应不同性质产品的包装，会针对固、液体产品分别设计生产。与此同时，生产厂家不得不花费较高价钱购买相关设备，修建新厂房，不仅造成设备稼动率的下降，还会提高包装材料的生产成本，降低消费者购买商品的性价比。

针对上述技术问题，本发明涉及了一种激光焊接钢质包装桶及其焊接工艺，其中亲和自然的激光焊接工艺中实行对接焊方式代替传统焊接中的重叠搭接焊方式，避免高焊缝的产生并使焊缝宽度控制在3mm左右，不会对包装桶的外观造成较大影响，省却后续的焊缝涂覆过程，减少工序步骤，降低生产成本，同时不会产生有害气体。利用该激光焊接工艺制作的包装桶，通过在焊接前的钢板上先进行特殊涂层，既可以起到防伪作用，又可避免包装桶焊接后的喷涂烘烤产生苯类有害气体污染环境。同时，通过对包装桶的端部结构设置，可利用相同的设备、厂房生产出固、液体产品的包装桶，降低包装桶的成本，且提高了包装桶的重复利用率，提高厂房设备的稼动率。

发明内容

一种激光焊接包装桶的焊接工艺，包括：

产品上料及定位压合：将待焊接的钢板原料卷折对接完成后，利用装夹治具将其固定在焊接工作台上。其中，待加工钢板采取对接式焊接，即待焊接钢板在卷料时无需重叠搭接。对接焊方式使焊缝平整，无高焊缝的产生，确保焊接成型后的包装桶在进行端部卷边时不会留有死角，避免包装泄漏事故的发生。