[发明专利]激光钎焊工艺

说明书

一种用于通过激光钎焊结合第一金属工件(1)和第二金属工件(2)以形成车辆结构的工艺。该工艺包括：提供有接触关系的第一金属工件(1)和第二金属工件(2)，以形成细长接触区域(3)，其中第一金属工件(1)和第二金属工件(2)中的至少一个由热浸镀锌钢材料制成；从激光源(4)供应光束参数乘积小于10mm·mrad的激光束(7)；引导激光束(7)穿过总光学放大率在1:0.5‑1:1.5的范围内的激光聚焦头(5)；沿着细长接触区域(3)引导激光束(7)，其中在激光束(7)击中接触区域(3)的位置形成的射束光点(8)的尺寸在2‑6mm的范围内；以及，将填充材料的可消耗线材(9)供应至射束光点(8)以熔化可消耗线材(9)，并将第一金属工件(1)和第二金属工件(2)钎焊在一起，其中可消耗线材(9)包含至少95％的铜。此外，还公开了一种包括通过该工艺相互结合的顶板(43)和侧板(35)的车辆。

技术领域

本公开内容涉及一种用于通过激光钎焊结合第一金属工件和第二金属工件以形成车辆结构的工艺。本公开内容还涉及一种车辆，所述车辆包括由所述工艺而结合的顶板和侧板。

因此，根据本公开内容的工艺特别适用于将车辆顶板激光钎焊至车辆侧板。然而，尽管本公开内容将主要描述顶板和侧板的相互结合，但本公开内容不限于这一特定的应用，而是可用于结合车辆的其他金属工件。

背景技术

连接顶板和侧板的结合部的激光钎焊是当今常见的做法，这种工艺提供了一种高质量的结合部，在喷漆前几乎不需要进行任何表面修整工作，并且能够实现平滑和理想的设计。

然而，在通过激光钎焊进行汽车制造的领域中，在制造质量和产品质量方面而非最低的成本和时间效率方面，对制造工艺的改进的要求一直存在。

尽管在该领域开展了各种活动，但仍然需要进一步改进用于通过激光钎焊结合第一金属工件和第二金属工件以形成车辆结构的工艺。

发明内容

本公开内容的一个总体目的在于提供一种用于通过激光钎焊结合第一金属工件和第二金属工件以形成车辆结构的改进的工艺。

尤其是，本公开内容的一个目的在于提供一种制造工艺，在保持高质量的结合部质量的同时，提高激光钎焊的生产速度。

本公开内容的另一个目的在于提供一种用于通过激光钎焊结合两个金属工件的制造工艺，其中第一金属工件和第二金属工件中的至少一个由热浸镀锌钢材料制成。热浸镀锌钢材料通常具有比传统电镀锌钢材料更厚的锌涂层。

这些目的及其他目的将在下文中得以更明显地看到，并通过所附的独立权利要求中所定义的工艺实现。在相关的从属权利要求中叙述了一些示例性实施例和其他可选特征的细节。

根据本公开内容的第一方面，提供了一种用于通过激光钎焊结合第一金属工件和第二金属工件以形成车辆结构的工艺。该工艺包括：提供有接触关系的第一金属工件和第二金属工件以形成细长接触区域，其中所述金属工件中的至少一个金属工件由热浸镀锌钢材料制成；从激光源供应光束参数乘积小于10毫米乘毫弧度(mm·mrad)的激光束；引导激光束通过总光学放大率在1:0.5-1:1.5的范围内的激光聚焦头；沿着所述细长接触区域引导激光束，其中在激光束击中所述接触区域处形成的射束光点的尺寸在2-6mm(毫米)的范围内，以及，将填充材料的可消耗线材供应至射束光点以熔化可消耗线材并将所述两个金属工件钎焊在一起，其中，所述可消耗线材包含至少95％的铜。

镀锌是在金属板上涂上一层保护性锌涂层以提高耐腐蚀性的工艺。有各种镀锌工艺可供选择。传统上，车辆的顶板和侧板通过一种称为电镀锌的工艺进行镀锌，因为该工艺的特点是在金属板上形成一层相对薄的锌涂层，例如在0.1-0.5μm(微米)的范围内，因为这使得金属工件的激光钎焊结合成为可能，因而是理想的。电镀锌层是通过电沉积将锌涂覆至钢板上形成。例如，这是通过将金属工件浸入镀锌浴中而实现的，其中，随着镀液中带正电荷的锌离子被电还原为锌金属并沉积在带正电荷的金属工件上，而形成锌涂层。