[发明专利]一种镀锌钢板双光束激光叠接焊接方法与系统

说明书

本发明公开一种镀锌钢板双光束激光叠接焊接方法，包括如下步骤：步骤1、提供需要叠接焊接的第一工件与第二工件，第一工件与第二工件均为镀锌钢板；步骤2、将第一工件和第二工件上下垂直叠接并夹紧；步骤3、提供激光焊接系统，激光焊接系统具有第一激光头、第二激光头，第一激光头、第二激光头聚焦发射的激光束沿焊接方向并排设置且呈对称分布；步骤4、启动激光焊接系统，第一激光头、第二激光头分别聚焦形成的双激光束倾斜辐照第一工件表面，完成焊接过程。本发明还公开一种镀锌钢板双光束激光叠接焊接系统。相对于现有技术，本发明具有良好的焊接效果，且工艺简单、控制容易、成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种激光焊接领域，尤其涉及一种镀锌钢板叠接焊接的方法与系统。

背景技术

镀锌钢众多的优良性能，尤其是其优良的防腐蚀性能和经济效益，使得其在现代工业生产中占有非常重要的地位。各种类型的镀锌板材在汽车制造、建筑、通风和供热设施以及家具制造等领域得到广泛的应用。

然而，因镀锌钢中锌层的存在，使得镀锌钢的焊接工艺性大大降低。原因是在镀锌钢的焊接过程中，镀层锌和基体钢物理特性的极大差异（镀锌层锌的熔点是420 ℃，沸点是907 ℃，远低于基体铁的熔点是1300 ℃），镀层锌的气化先于基体钢的熔化。目前，镀锌钢的主要焊接工艺有三种：电阻点焊、电弧焊和激光焊接。对电阻点焊而言，由于镀锌层的存在，焊接时电极易于锌层合金化，降低电极的寿命。而采用电弧焊接镀锌钢时，由于锌的低沸点，在电弧刚接触到镀锌层时，锌迅速气化，产生的锌蒸气向外喷射，很容易使焊接产生熔渣粒子、气孔、飞溅、未熔合及裂纹等焊接缺陷，电弧的稳定性也因此受到影响，焊接质量下降，同时焊接过程中还会产生大量烟雾粉尘。另外，由于电弧焊的焊缝宽度较大，且热输入量大，镀层锌的大量气化降低了镀锌钢焊缝处的抗腐蚀性能。镀锌钢叠接接头采用激光焊接时，同样存在镀锌层的气化，以及焊接气孔、飞溅、未熔合等缺陷。为解决这一问题，目前出现了三种方案，现分别说明如下。

2011年11月09日公开，公告号为CN 102233481 A的发明专利“镀锌钢板用激光搭接焊接方法”公开了一种镀锌钢板用激光搭接焊接方法，本发明通过高功率激光和极快的焊接速度形成的细长小孔，在一定程度上解决了激光焊接镀锌板叠接接头焊缝飞溅、针孔和气泡眼等焊接缺陷问题。但该方法中通过高功率激光和极快的焊接速度来形成的细长小孔，实际焊接中难以控制，且高功率激光光源成本大幅提高。

2010年04月21日公开，公告号为CN 101695790 A的发明专利“一种激光焊接方法”公开了一种激光焊接方法，本发明通过将待焊接的镀锌板之间预留一定间隙,可使焊接过程中的锌蒸汽从该预留的间隙中排除,从而可克服因焊接工艺参数不锈钢与锌合金时易发生飞溅,造成焊点有效结合面积减小,强度下降等问题。但该方法在实际操作中，难以保持一致的间隙，如此增加了激光焊接工艺参数的匹配选择难度。

2009年08月19日公开，公告号为CN 101508058 A的发明专利“一种镀锌钢板搭接激光焊接方法”公开了一种镀锌钢板搭接激光焊接方法，本发明将含SN量为35-45WT%的AL-SN合金箔放置在钢板搭接面之间,再利用功率分别为2-3KW和3-4KW的两束激光束对焊缝进行焊接，解决了焊接生产中效率低、飞溅、焊缝耐腐蚀性差等问题。但该方法中存在预置金属箔增加了工艺复杂性，加工成本高等问题。

因此，需要一种工艺简单、控制容易、成本低且焊接效果好的镀锌钢板叠接焊接的方法与系统。

发明内容

本发明提供一种镀锌钢板叠接焊接的方法与系统，具有良好的焊接效果，且工艺简单、控制容易、成本低廉。

本发明提供一种镀锌钢板双光束激光叠接焊接方法，包括如下步骤。

步骤1、提供需要叠接焊接的第一工件与第二工件，第一工件与第二工件均为镀锌钢板。

步骤2、将第一工件和第二工件上下垂直叠接并夹紧。