[实用新型]用于激光叠焊的镀锌板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于激光叠焊的镀锌板，属于汽车白车身激光加工技术领域。

背景技术

在汽车行业中，“轻量化”和“安全性”越来越受到人们的关注。在车门、车身等覆盖件和悬挂件的轻量化改进中，新材料和新的成型方法是减轻车身重量的主要方法。新材料，特别是高强度镀锌板在汽车上的使用率已将近60%。而传统的电阻焊已不能满足汽车白车身的焊接要求，激光焊接具有非接触式加工、柔性化、焊接速度快、变形小、焊后强度高等优点，越来越受到国内外汽车生产商的关注。但由于镀锌层的影响，镀锌板叠焊时中间锌层高温汽化，易产生飞溅、气孔、及出现不稳定的焊接模式等问题，严重影响焊接质量及稳定性，成为汽车白车身激光焊接领域的难题。

从焊接过程及原理上进行分析，该难题主要由以下三个方面原因造成：锌与铁的熔沸点相差过大；激光焊接过程极为迅速；中间夹层间隙无法精确控制，过紧则锌气无法正常排出，过松则叠焊效果差，焊接强度不高。

由于镀锌层的沸点（约908℃）相对于钢板的熔点（约1540℃）过低，当上下层钢板熔化融合时，锌早已汽化为气体，而激光束能量极大、焊接过程极为迅速（毫秒级别），致使锌气的溢出与钢板的熔化几乎同步发生，在极短的时间内，若上下夹层间隙极窄，会导致中间夹层的镀锌层迅速蒸发并急剧膨胀，将上层板材熔池中的液态金属爆出形成飞溅；若夹层间隙变化，或由于焊接变形导致间隙宽窄不一，则很容易出现焊接模式不稳定等问题。

因此，为实现连续稳定的镀锌板激光叠焊工艺，必须精确控制上下夹层间隙，不能过宽亦不能过窄，且需维持焊接时间隙一致，使得锌气能稳定的从精确预置的间隙中溢出，达到稳定焊接的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述不足之处，提供一种高效稳定的用于激光叠焊的镀锌板，即一种准确控制夹层间隙的方法。

按照本实用新型提供的技术方案，包括上钢板和下钢板，所述上钢板两面分别覆盖有第一上镀锌层和第一下镀锌层，形成上钢板复合体，下钢板两面分别覆盖有第二上镀锌层和第二下镀锌层，形成下钢板复合体；所述上钢板上设置有经模具冲压后所得两排凸点，上钢板复合体设置于下钢板复合体上方；上钢板复合体上的上钢板上的凸点与下钢板复合体上的第二上镀锌层相接触。

所述两排凸点排列规则、深浅一致，凸点的高度不超过0.2mm，凸点一面朝下。激光焦点位于上钢板的两排凸点之间。

本实用新型具有如下优点：本实用新型通过预制模具在镀锌板上冲出两排规则排列、深浅一致的凸点，来精确预留夹层间隙，给锌气以稳定的溢出通道，从而克服飞溅、气孔及出现焊接模式不稳定等问题，保持整个焊接过程的稳定性，提高焊接质量。本实用新型与以往采取的镀锌板叠焊工艺相比，具有结构简单、设计合理、产品质量更稳定、投入少产出高等优点。 

附图说明

图1 本实用新型焊接工艺剖视图。

图2 本实用新型焊接工艺俯视图。

具体实施方式

如图1-2所示，用于激光叠焊的镀锌板，包括上钢板1和下钢板2，所述上钢板1两面分别覆盖有第一上镀锌层3和第一下镀锌层4，形成上钢板复合体，下钢板2两面分别覆盖有第二上镀锌层5和第二下镀锌层6，形成下钢板复合体；所述上钢板复合体上设置有经模具冲压后所得的两排凸点7，上钢板复合体设置于下钢板复合体上方；上钢板复合体上的凸点7与下钢板复合体上的第二上镀锌层5相接触。

所述两排凸点7排列规则、深浅一致，凸点7的高度不超过0.2mm，凸点一面朝下。激光焦点8位于上钢板1的两排凸点7之间。

所述用于激光叠焊的镀锌板的焊接工艺，步骤为：将上钢板复合体置于模具中，经模具冲压后形成两排规则排列、深浅一致的凸点7，凸点高度不超过0.2mm，凸点一面朝下；将上钢板复合体与下钢板复合体叠合，上钢板复合体上上钢板上的凸点7凸出的一面与下钢板复合体上的第二上镀锌层5相接触；激光焊接开始前将激光焦点移动至正面两排凸点中央，开始焊接时，锌气通过上钢板复合体和下钢板复合体之间通过凸点7所预留出的溢出通道稳定溢出，焊接后即得所需产品。 

所述焊接方向为自右向左，形成一条激光焊缝9。

本发明通过模具冲压规则排列、深浅一致的凸点实现了焊接全程夹层间隙的一致性，避免了薄板自身形变及焊接过程中产生变形导致的夹层间隙变化，确保了锌气有稳定的溢出通道，避免了飞溅、气孔、焊接模式不稳定等问题的出现，焊接过程平稳，焊接质量和强度得到显著提高。