[发明专利]焊缝的激光处理

说明书

提供了一种制造部件的方法。该方法包括将至少两个工件焊接在一起以形成包括至少一个硅酸盐岛的焊接接合部的步骤。该方法继续进行对焊接接合部进行激光清洁以从焊接接合部的顶表面去除至少一个硅酸盐岛的至少一部分的步骤。

相关申请的交叉引用

本PCT国际专利申请要求于2020年10月2日提交的序列号为63/086,615并且题为“Laser Processing Of Weld Seams(焊缝的激光处理)”的美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容在此通过参引并入。

背景技术

1.技术领域

本公开涉及钢制工件之间的焊接，并且更具体地，涉及焊缝的处理。

2.相关技术

许多金属的汽车部件(比如车辆框架和车辆托架)涂覆有电泳涂层(e-coating)，以提高耐腐蚀性。为了改善电泳涂层与基部金属材料之间的结合，在许多情况下，首先将磷酸盐层施加至部件，使得电泳涂层被施加到磷酸盐层上。一个已知的问题是，通常在焊接接合部的外表面处自然形成的硅酸盐岛可能会抑制焊接接合部的区域中磷酸盐层与基部金属的结合。因此，在没有用以去除硅酸盐岛的清洁操作的情况下，焊接接合部可能比部件周围的区域更早地变为容易受到腐蚀。从焊接接合部中去除硅酸盐岛以改善这些焊接接合部与磷酸盐层之间的结合的一些已知方法包括化学处理、机械打磨和喷丸处理。然而，这些操作的成本可能很高，并且在一些情况下，工人可能很难接近某些焊接接合部。

仍然存在对以更高的速度和更低的成本从焊接接合部中去除硅酸盐岛的改进方法的显著且持续的需求。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种制造部件的方法。该方法包括将至少两个工件焊接在一起以形成包括至少一个硅酸盐岛的焊接接合部的步骤。该方法继续进行对焊接接合部进行激光清洁以从焊接接合部的顶表面去除至少一个硅酸盐岛的至少一部分的步骤。

根据本公开的另一方面，激光清洁步骤不去除焊接接合部的围绕至少一个硅酸盐岛的材料。

根据本公开的又一方面，激光清洁步骤包括将激光束引导到包括至少一个硅酸盐岛和焊接接合部的围绕至少一个硅酸盐岛的材料两者的整个顶表面上。

根据本公开的又一方面，该方法在对焊接接合部进行激光清洁的步骤之后继续进行将磷酸盐层施加到焊接接合部上的步骤。

根据本公开的另一方面，该方法继续进行将涂层施加到磷酸盐层上的步骤。

根据本公开的又一方面，涂层是电泳涂层或涂料层。

根据本公开的又一方面，对焊接接合部进行激光清洁的步骤包括将来自激光头的脉冲激光束直接引导在焊接接合部的顶表面处。

根据本公开的另一方面，激光头与机械臂的端部附接。

根据本公开的又一方面，激光具有1kW至2kW的功率。

根据本公开的又一方面，激光束以可在每秒5毫米与每秒30毫米之间变化的速度沿着焊接接合部的顶表面移动。在一个目前优选的实施方式中，激光束以每秒5毫米与6毫米之间的速度移动。

本公开的另一方面涉及一种制造部件的方法。该方法包括制备包括具有至少一个硅酸盐岛的至少一个焊接接合部的部件的步骤。该方法继续进行将激光束直接引导在至少一个焊接接合部的顶表面处的步骤。该方法继续进行下述步骤：在有激光束的情况下利用激光束去除至少一个硅酸盐岛的至少一部分，而不去除至少一个焊接接合部的围绕至少一个硅酸盐岛的材料。

根据本公开的另一方面，激光束从位于机械臂的端部处的激光头发射。

根据本公开的又一方面，激光束具有1kW至2kW的功率。