[发明专利]镀铝钢板燃料箱的激光束焊接方法及焊接件

说明书

本发明涉及将镀铝钢板通过波束焊接成一种装置的技术的改进，该装置例如是用于机动车的燃料箱。

用于机动车例如小型摩托车或类似车辆中的燃料箱一般由镀锡铅钢板或镀锌镍钢板制得，以便使其内表面防腐。为了环境保护的目的，对镀铅层的使用强行给予一定程度的合法限制，因而，工艺上就要求使用其它材料的燃料箱。有一种这样的燃料箱是由在其两表面均镀有易熔铝层的钢板制得，所述钢板它们的边缘相互叠加并互相焊接。由于钢板的两面镀有铝层，这种结构的燃料箱在其内外表面上均能防腐。

通常，以前制作燃料箱的钢板通过电阻缝焊来焊接。如果使用电阻缝焊工艺来焊接在其两表面均具有易熔的镀铝层的钢板，那么存在下列缺陷：

焊机的焊接电极需要频繁地清洁和整形，因为在焊接过程中镀铝部分倾向于同焊接电极相连接。

因为镀铝层对热和电极易传导，除非向所述的钢板提供的电流为普通钢板所需电流的1.5～2.0倍，否则所述钢板不可能焊接。

在焊接过程中由于施加在钢板上的热量很大，因此，钢板的表面层由于该施加的热量而在很大区域上受到损害，特别是燃料箱的内表面在焊接过程之后需要表面处理以便防腐。

因此，本发明的一个目的就是以一定的方式提供一种可将镀铝钢板焊接成一装置的波束焊接工艺，以省去事后的对内外表面的防腐处理，增加焊缝的强度，防止镀铝部分与焊接电极相连，且缩小钢板表面层受损的区域。

根据本发明，提供一种燃料箱制造方法，包括下列步骤：叠加一对壳体的各个突缘；及通过激光束将所述突缘相互焊接，以形成一燃料箱；其特征在于：所述一对壳体包含由在钢的两个表面上镀铝而形成的镀铝钢板；所述壳体的所述突缘的其中之一具有一个与所述另一突缘隔开的阶梯区，因而在进行所述叠加步骤时在所述阶梯区与所述另一突缘之间限定一个缝隙；所述焊接步骤连续进行时将不需要的成分从焊接区排放至所述缝隙中。

在上述的燃料箱制造方法中，在进行叠加步骤时限定的该缝隙可向内与容器连通，或向容器外开口。

根据本发明，还提供一种焊接物，是通过将钢板叠加和利用激光束将所述钢板的叠加部分进行焊接以在其间形成一焊接区而形成的；其特征在于，所述钢板是由在钢的两表面上镀铝而制成的，在所述焊接区附近设有缝隙，从而在焊接过程中使包含铝成分在内的不需要的成分从所述焊接区排放至所述缝隙中，并且，所述焊接区的熔隔金属中的铝的含量降低至重百分比为0.65或以下。

根据本发明，还提供一种燃料箱，是通过将一对壳体的各自突缘相叠加并利用激光束将所述突缘相互焊接而制成的；其特征在于，所述一对壳体包含由在钢的两表面上镀铝而形成的镀铝钢板，在进行所述叠加步骤时在所述突缘之间形成有缝隙，在所述焊接步骤中，使包含铝成分在内的不需要的成分从所述焊接区排放至所述缝隙中，并且在所述焊接区的熔融金属中的铝含量降降低至百分比为0.65或以下。

本发明的上述及其它目的，细节和优点通过下面参照附图对优选实施例作详细描述将变得十分明显。

图1是根据本发明的制造方法制得的镀铝钢板燃料箱的透视图；

图2A至2C是表示据本发明的不同的焊接方法的部分横截面图。

图3是包括焊接镀铝钢板，且其中一块镀铝钢板具有一阶梯区以形成一向内打开的缝隙的燃料箱部分横截面视图；

图4是包括焊接镀铝钢板，且其中一块所述钢板具有一阶梯区以形成一向外打开的缝隙的燃料箱部分横截面视图；

图5表示试件焊接状态时的立面图；

图6表示中间具有缝隙的两试件的焊接区的放大横截面图；

图7表示中间没有缝隙的两试件的焊接区的放大横截面图；

图8是表示通过试件进行张拉试验以测试焊接强度的结果的一图表。

图9是表示在焊接区内铝的含量与剥落断裂应力之间相互关系的图表。

图10A是张拉试验中使用的试件的前视图；且

图10B是图10A所示的试件的侧视图。

如图1所示，据本发明的制造方法制得的镀铝钢板燃料箱1包括一对由镀铝钢板压制形成的上下壳体2，3。该上下壳体2，3分别具有沿壳体的整个周边长度相互重叠并焊接的突缘2a、3a，通过激光波束焊接法形成一密封的焊接区，燃料入口油嘴4和其它各种的小配件例如撑杆通过激光波束焊接或钎焊与上下壳体2，3相连。

每块镀铝钢板包括由SAIE60钢或SAIE60Y钢制得的钢板，该SAIE60Y钢通过向SAIE钢中加铬制得，所述钢板在其两面镀有铝。SAIE60钢或SAIE60Y钢除了包括为精制目的所需的碳、硅和镁之外，还包括如磷、硫等的杂质。