[发明专利]利用具有第一阶连续性的螺旋形焊接路径的激光束焊接

说明书

一种将第一部件激光焊接到第二部件的方法包括通过控制器沿焊接路径移动激光束和部件中的至少一者，该焊接路径的至少一部分是具有第一阶连续性的螺旋，从而将第一部件焊接到第二部件。在一个实施例中，该螺旋是阿基米德螺旋。

技术领域

本教导总体包括激光焊接的方法。

背景技术

部件的激光束焊接所考虑的因素包括排气、热输入、光束速度、焊透深度以及焊缝表面平滑处理，这些因素中的每一个都可影响所得到的焊缝强度和视觉效果。

发明内容

一种激光束焊接的方法包括控制激光束沿着焊接路径的移动，并且可包括控制其他操作参数(如，光束功率、散焦和速度)，以提供具有足够焊透深度的期望热分布，从而实现具有平滑焊接表面的足够强固的焊缝。所述方法维持焊接期间焊接池中稳定的小孔和恒定的气孔排气。

一种将第一部件激光焊接到第二部件的方法包括：通过控制器沿焊接路径移动激光束和部件中的至少一者，所述焊接路径的至少一部分是具有第一阶连续性的螺旋，从而将第一部件焊接到第二部件上。移动是通过控制器进行。在一个实施例中，螺旋是阿基米德螺旋。移动可以从螺旋的内端到螺旋的外端，特别是用于裸钢(即未涂覆钢)或锌涂覆钢部件的焊接。任选地，焊接路径可包括从螺旋的外端延续的封闭曲线，例如圆形。作为替代，移动可以从螺旋的外端到螺旋的内端，特别是用于铝合金的焊接。移动可包括使光束沿着焊接路径振荡。所述方法可以包括控制所述移动期间的激光束的散焦距离、激光束的速度或者激光束的功率级中的至少一者，以使其连续增加、连续减小或保持恒定。

结合附图，通过以下对用于实施本教导的最佳方式的详细描述，本教导的以上特征和优点以及其他特征和优点显而易见。

附图说明

图1是以局部侧视图示出了激光束沿着焊接路径将三个部件彼此焊接的激光焊接组件的示意图。

图2是在本教导的范围内的第一螺旋形焊接路径的示意图。

图3是图1的部件的焊接的示意性横截面图。

图4是示出了当光束沿着焊接路径移动时的小孔和焊接池的图1的部件的焊接的示意性横截面图。

图5是在本教导的范围内的沿着图2的焊接路径的激光束的振荡的示意图。

图6是在本教导的范围内的第二螺旋形焊接路径的示意图。

图7是沿着图6的焊接路径在纵轴上对距离(以毫米计)的激光束功率(以瓦特计)的曲线图。

图8是沿着图6的焊接路径在纵轴上对距离(以毫米计)的激光束散焦距离(以毫米计)的曲线图。

图9是沿着图6的焊接路径在纵轴上对距离(以毫米计)的激光束速度(以米/分钟计)的曲线图。

图10是在本教导的范围内的第三螺旋形焊接路径的示意图。

图11是使用图10的焊接路径的两个部件的焊接的示意性横截面图。

图12是示出了当激光束沿着焊接路径移动时的小孔和焊接池的根据图10的焊接路径的所述图11的两个部件的焊接的示意性横截面图。

图13是沿着图10的焊接路径在纵轴上对距离(以毫米计)的激光束功率(以瓦特计)的曲线图。

图14是沿着图10的焊接路径在纵轴上对距离(以毫米计)的激光束散焦距离(以毫米计)的曲线图。

图15是沿着图10的焊接路径在纵轴上对距离(以毫米计)的激光束速度(以米/分钟计)的曲线图。

具体实施方式