本文公开了用于焊接接头的方法。该方法的一个示例涉及在两个工件之间焊接接头。将能量聚焦到该接头上以焊接该接头。该能量的焦点相对于该接头移动。从由于焊接所产生的键槽转移已汽化的材料。该已汽化的材料通过该能量被汽化。在该能量在该接头处的作用期间，一池熔融材料与键槽相邻地形成。通过将该熔融材料的一部分从该池的近端以及从该池的横向侧转移到该池的远端来操纵该一池熔融材料。该池的远端是近端的远侧。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本文公开了用于焊接接头的方法。该方法的一个示例涉及在两个工件之间焊接接头。将能量聚焦到该接头上以焊接该接头。该能量的焦点相对于该接头移动。从由于焊接所产生的键槽转移已汽化的材料。该已汽化的材料通过该能量被汽化。在该能量在该接头处的作用期间，一池熔融材料与键槽相邻地形成。通过将该熔融材料的一部分从该池的近端以及从该池的横向侧转移到该池的远端来操纵该一池熔融材料。该池的远端是近端的远侧。【专利说明】焊接接头
本公开总的涉及用于焊接接头的方法。
技术介绍
汽车工业利用包含镀层钢的各种材料用于各种不同的零件。作为一个示例，镀锌钢因其耐腐蚀性而常常被利用。虽然镀层材料因其性质常常是合意的，但这些材料的焊接可能会出现一个或多个挑战，尤其是当试图产生搭接接头时。
技术实现思路
本文公开了焊接接头的方法。该方法的一个示例涉及在两个工件之间焊接接头。该方法包含将能量聚焦到该接头上以焊接该接头。该能量的焦点相对于该接头移动。该方法进一步包含从由于焊接所产生的键槽(keyhole)转移已汽化的材料。该已汽化的材料通过该能量被汽化。在该能量在该接头上的作用期间，一池熔融材料与键槽相邻地形成。该方法还涉及通过将该熔融材料的一部分从该池的近端以及从该池的横向侧转移到该池的远端来操纵该一池熔融材料。该池的远端是近端的远侧。本专利技术提供以下技术方案: 方案1.一种焊接在两个工件之间的接头的方法，所述方法包括: 将能量聚焦到所述接头以焊接所述接头，所述能量的焦点相对于所述接头移动； 从通过所述焊接产生的键槽转移已汽化的材料，所述已汽化的材料被所述能量汽化；以及 通过如下方式操纵在所述能量在所述接头处的作用期间所形成的与所述键槽相邻的一池熔融材料:将所述熔融材料的一部分从所述池的近端以及从所述池的横向侧转移到所述池的远端，所述远端是所述近端的远侧。方案2.如方案I中所限定的方法，其中所述能量是激光束，并且所述方法进一步包括:施加气体喷射流以从所述键槽转移激光感应的等离子体，所述激光感应的等离子体通过用所述激光束电离在所述接头中的材料而形成。方案3.如方案I中所限定的方法，其中所述两个工件中的任一个包含具有比形成所述两个工件中的任一个的基础材料的熔点低的沸点的组分材料，并且所述已汽化的材料包含处于蒸汽状态的所述组分材料。方案4.如方案I中所限定的方法，其中从所述键槽转移所述已汽化的材料以及操纵所述一池熔融材料均通过对所述一池熔融材料施加气体喷射流而完成。方案5.如方案4中所限定的方法，其中所述气体喷射流沿着喷嘴轴线以根据平行于所述能量的方向的线所限定的角度被施加到所述一池熔融材料，所述角度的范围从约O度至约90度。方案6.如方案4中所限定的方法，其中所述气体喷射流由具有喷嘴壁的喷嘴形成，所述喷嘴壁限定了从所述喷嘴的进口孔到所述喷嘴的出口孔具有约26 mm的轴向长度的圆柱形导管。方案7.如方案4中所限定的方法，其中所述气体喷射流由具有进口孔和出口孔的喷嘴形成，所述进口孔和出口孔各自具有范围从约0.1 mm到约200 mm的各自的等效直径。方案8.—种焊接在第一板与第二板之间的接头的方法，所述方法包括: 将能量聚焦到所述接头以焊接所述接头，所述第一和第二板中的至少一个具有比形成所述第一板或第二板的基础材料的熔点低的沸点的组分材料，所述第一板搭接所述第二板的至少一部分；以及 冷却相邻于熔池的所述第一或第二板以降低所述接头的温度，从而降低所述组分材料的已汽化的形式的温度和体积。方案9.如方案8中所限定的方法，其中冷却包括应用具有冷却剂在其中流动的热交换器，或应用具有比所述第一和第二板高的热传导性的散热器。方案10.如方案8中所限定的方法，其中冷却包括应用冷却气体喷射流。方案11.如方案10中所限定的方法，进一步包括: 将所述冷却气体喷射流相对于焊接方向在所述熔池前面施加到所述第一或第二板；或将所述冷却气体喷射流相对于焊接方向在所述熔池后面施加到所述第一或第二板，并且将另一冷却喷射流相对于所述焊接方向在所述熔池前面施加到所述第一或第二板。方案12.如方案10中所限定的方法，其中所述冷却气体喷射流在范围从约一100°C至约25°C的温度下。【专利附图】【附图说明】本公开的示例的特征和优势通过参照下列详细描述和附图将变得明显，其中相似的附图标记对应于虽然或许不相同、但类似的部件。为简洁起见，附图标记或具有先前所描述的功能的特征可能或可能不结合它们出现在其中的其它附图被描述。图1A是根据本公开的接头的一示例的示意性透视图； 图1B是沿着图1A的1B-1B线截取的接头的截面示意图； 图2是描绘出在由常规焊接形成的以及由根据本公开的焊接方法的一示例形成的接头焊接区域中的键槽的示例的时间推移视图的示意图； 图3A是根据本公开的焊接方法的一示例的示意性局部截面图； 图3B是根据本公开的焊接方法的另一示例的示意性局部截面图； 图4是根据本公开的喷嘴的一示例的示意性局部截面图； 图5是描绘出根据本公开的带有冷却的焊接方法的一示例的示意图，该图图示出快速冷却系统的局部透视图以及接收从快速冷却系统喷出的冷却气体的两块板的剖开截面图； 图6是根据本公开的带有冷却的焊接方法的另一示例的示意性剖开截面图； 图7是可在带有冷却的焊接方法的一示例中被利用的一示例的涡旋管的示意图； 图8是可在带有冷却的焊接方法的一示例中利用的水快速冷却系统的一示例的示意性透视图； 图9是表示本文所公开的焊接方法的一示例的流程图； 图10是表示本文所公开的带有冷却的焊接方法的一示例的流程图； 图1lA是凭借传统的激光焊接过程所形成的比较试验焊缝的最初的彩色照片的黑白显微照片； 图1lB是凭借根据本公开的方法所形成的第一示例试验焊缝的最初的彩色照片的黑白显微照片；以及 图1lC是通过根据本公开的带有冷却的焊接方法所形成的第二示例试验焊缝的最初的彩色照片的黑白显微照片。【具体实施方式】焊接一直被用来在两个或更多个工件之间产生各种不同的接头构造。接头构造的示例包含搭接接头构造，诸如无间隙搭接接头构造。然而，已经发现，至少部分地归因于存在于(一个或多个)工件中的一个或两个表面上的表面涂层或归因于存在于(一个或多个)工件中的一个或两个上的低沸点元素/成分，在一些搭接接头的形成期间，可能会碰到各种问题。具体地，已经发现，例如:i)当(一个或多个)工件的(一个或多个)表面涂有具有比该(一个或多个)工件的基础材料的熔点低的沸点的涂层时，或ii)当(一个或多个)工件包含具有比该(一个或多个)工件的主要元素的熔点低的沸点的元素/成分时，在搭接接头中常常导致缺陷。该类型的涂层的示例是可被用来改进钢的耐腐蚀性的镀锌层。例如，镀锌的薄钢板可以通过在搭接接头构造中进行焊接而被形成到汽车的主体面板中。在焊接期间，这些钢板中的每一个的钢基底在焊接部处被熔化。由于镀锌层在比钢基底的熔点低的温度下沸腾/汽化，所以锌蒸汽可能与钢水混合。在熔池中的蒸汽可能成为高度加压的并且可能例如通过从焊接材料的熔池向外转移液体金属而产生焊缝间断，这可能会导致飞溅物、气孔、孔隙、落砂、咬边等的形成。本文所公开的焊接方法的一些示例使得能够快速释放在该焊接方法期间所产生的不期望的蒸汽。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种焊接在两个工件之间的接头的方法，所述方法包括：将能量聚焦到所述接头以焊接所述接头，所述能量的焦点相对于所述接头移动；从通过所述焊接产生的键槽转移已汽化的材料，所述已汽化的材料被所述能量汽化；以及通过如下方式操纵在所述能量在所述接头处的作用期间所形成的与所述键槽相邻的一池熔融材料：将所述熔融材料的一部分从所述池的近端以及从所述池的横向侧转移到所述池的远端，所述远端是所述近端的远侧。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：D杨，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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