CN102259238A - 激光焊接方法、管件连接产品及以及使用该产品的喷射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光焊接方法、管件连接产品以及使用该产品的喷射器。在装配过程中，由金属制成的第一管件(30；21)和由金属制成的第二管件(40；30)装配在一起使得第一管件的外壁和第二管件的内壁彼此相对。在预热过程中，加热所述管件使得装配表面(80；70)的温度趋同于低于所述管件的熔点的第一温度。在焊接过程中，利用激光(L)照射所述第二管件以加热所述管件使得装配表面的温度趋同于等于或高于所述熔点的第二温度；熔化所述装配表面的附近区域以产生焊接熔深部分(81；71)；以及将所述管件连接在一起以形成管件连接产品。设定焊接过程中激光的输出和照射时间，从而第二温度变成使所述熔深部分的头端位于第一管件的厚度内的温度。

Description

激光焊接方法、管件连接产品及以及使用该产品的喷射器

技术领域

本发明涉及一种用于薄壁金属管件搭接焊接的激光焊接方法、利用该方法形成的管件连接产品以及使用该产品的喷射器。 

背景技术

通常，具有高能量和方向性好的激光例如用于金属构件的精确焊接。例如在JP-A-H08-132262，JP-A-H09-295011，和JP-A-2001-205464中公开了一种适用于不锈钢管或钢板端面的焊接的激光焊接方法，以及一种用于限制在激光焊接中产生诸如气泡缺陷的方法。 

例如在用于车辆内燃机中的燃料喷射***的喷射器中，由于燃料管道构件通常构造成薄壁管形状，例如，使用激光焊接例如精确地连接燃料管道构件和喷嘴的装配部分是有效的。例如，在JP-A-H11-270439和JP-A-2002-317728中公开了一种例如在喷射器的激光焊接中用来防止焊接变形的方法。 

通常，在激光焊接中，“照射侧构件”与“熔融侧构件”搭接，并且照射侧构件用激光照射。因此，金属从照射侧构件熔化进入熔融侧构件。通过控制照射到构件的激光的能量值和照射时间，控制从照射侧构件进入熔融侧构件的焊接熔深的深度和宽度。 

当管件装配在一起并且它们的搭接部分是焊接的时，内部管件对应“熔融侧构件”，而外部管件对应“照射侧构件”。金属被熔化，横贯在外部管件的内壁和内部管件的外壁之间的装配表面。在需要例如与内部管件内壁的表面粗糙度或外来杂质粘附相关的高质量的产品中，例如喷射器，希望调整焊接熔深的深度使得能够避免焊接熔深部分到达内部管件的内壁并且焊接熔深部分的前端位于内部管件的厚度之内。 

然而，薄壁管构件能够接收的热容量小，并且在焊接时构件温度容易受到环境温度的影响。因此，焊接熔深部分的温度不稳定，并且只通过控制照射到构件上的激光的能量值和照射时间很难精确地控制焊接熔深深度。如果焊接熔深深度大，可能引起焊接熔深部分的前端穿透内部管件的内壁的“熔透”缺陷。而且，由于“熔透”而可能在内部管件的内壁产生 喷溅。如上所述，存在焊接质量变差的问题。 

发明内容

本发明克服至少一个上述缺点。因此，本发明的目的在于提供一种激光焊接方法，由此在薄壁金属管件的搭接焊中，稳定焊接熔深深度并且改善焊接质量。 

为了达到本发明的目的，在此提供一种激光焊接方法。根据该激光焊接方法，执行装配过程。在执行装配过程时，由金属制成的第一管件和由金属制成的第二管件装配在一起，使得所述第一管件的外壁和所述第二管件的内壁彼此相对。而且，执行预热过程。在执行预热过程时，加热所述第一管件和第二管件使得所述第一管件和第二管件之间的装配表面的温度趋同到低于所述第一管件和第二管件的熔点的第一温度。另外，执行焊接过程。在执行焊接过程时，利用激光照射所述第二管件以加热所述第一和第二管件，使得所述装配表面的温度趋同到等于或高于所述熔点的第二温度；熔化所述装配表面的附近区域以产生焊接熔深部分；进而第一管件和第二管件连接在一起以形成管件连接产品。设定在焊接过程中激光的输出和照射时间，从而所述第二温度变成这样的温度，即使得所述焊接熔深部分的头端位于所述第一管件的厚度中。 

为了达到本发明的目的，在此还提供一种利用激光焊接方法形成的管件连接产品。第一管件的内壁保持其焊接前的金属光泽。 

为了达到本发明的目的，在此还提供了一种适用于内燃机的燃料喷射***的喷射器。喷射器包喷嘴，燃料通道构件，保持件，阀构件和驱动单元。所述喷嘴具有通过其喷射燃料的喷嘴孔。所述燃料通道构件连接到喷嘴并且限定与喷嘴孔相连通的燃料通道。所述保持件在相对于所述喷嘴的燃料通道构件相反侧上连接到所述燃料通道构件。所述阀构件容纳在燃料通道构件内以在其内往复运动从而打开或关闭喷嘴。所述驱动单元容纳在所述保持件中且构造成驱动阀构件。所述燃料通道构件和保持件分别对应所述管件连接产品的第一管件和第二管件。 

附图说明

根据下面的描述，所附的权利要求和附图，将会更好地理解本发明及其附加目的，特征和优点，其中： 

图1是例示根据本发明的第一实施例的喷射器的剖面图； 

图2A是例示根据第一实施例的喷射器中的燃料通道构件和保持件的第一圆筒形部分之间的激光焊接方法的装配过程的示意图； 

图2B是例示根据第一实施例的喷射器中的第一圆筒形部分和燃料通道构件之间的激光焊接方法的预热过程的示意图； 

图2C是例示根据第一实施例的喷射器中的第一圆筒形部分和燃料通道构件之间的激光焊接方法的焊接过程的示意图； 

图3A是例示根据第一实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构件之间的激光焊接方法的预热过程和焊接过程的激光输出值变化的曲线图； 

图3B是例示根据第一实施例的预热过程和焊接过程中保持件和燃料通道构件之间的装配表面的温度变化的曲线图； 

图4是例示根据第一实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构件之间的焊接部位附近区域的放大剖面图； 

图5A是例示根据对比实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构件之间的激光焊接方法的焊接过程中激光输出值变化的曲线图； 

图5B是例示根据对比实施例的焊接过程中保持件和燃料通道构件之间的装配表面温度变化的曲线图； 

图5C是例示根据对比实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构件之间的焊接部位附近区域的放大剖面图； 

图6A是例示根据本发明第二实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构件之间的激光焊接方法的预热过程和焊接过程中激光输出值变化的曲线图； 

图6B是例示根据本发明第二实施例的预热过程和焊接过程中保持件和燃料通道构件之间的装配表面温度变化的曲线图； 

图7A是例示根据本发明第三实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构件之间激光焊接方法的装配过程的示意图； 

图7B是例示根据本发明第三实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构件之间激光焊接方法的预热过程的示意图； 

图7C是例示根据本发明第三实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构件之间激光焊接方法的焊接过程的示意图； 

图8A是例示根据本发明第三实施例的喷射器中的保持件和燃料通道构 件之间激光焊接方法的焊接过程中激光输出值变化的示意图；以及 

图8B是例示根据本发明第三实施例的焊接过程中保持件和燃料通道构件之间的装配表面温度变化的示意图。 

具体实施方式

将参考附图描述本发明的实施例。在实施例中，相同的数字表示基本相同的部件，并且省略了相同部件的描述。 

(第一实施例) 

本发明第一实施例的喷射器10用于内燃机的燃料喷射***(未图示)，并且将燃料喷射和供给到内燃机。 

将参考图1描述喷射器10的构造。喷射器10包括喷嘴20，燃料通道构件30，保持件40，阀构件50和用作驱动单元的线圈60。喷嘴20由金属形成且包括具有大致圆筒形形状的圆筒形部分21和覆盖圆筒形部分21的一个端部部分的底部部分22。换句话说，喷嘴20形成为具有底部的圆筒形形状。底部部分22包括喷嘴孔23。 

燃料通道构件30用金属形成为大致圆筒形形状。喷嘴20和燃料通道构件30装配在一起使得圆筒形部分21的外壁和燃料通道构件30的内壁彼此相对，并且这些部分通过激光焊接而焊接在一起。激光焊接所产生的焊接熔深部分71形成在圆筒形部分21的外壁和燃料通道构件30的内壁之间的装配表面70处。装配表面70是圆筒形部分21和燃料通道构件30装配在一起的表面，因而圆筒形部分21的外壁表面和燃料通道构件30的内壁表面都标记装配表面70。焊接熔深部分71形成为沿着装配表面70的整个圆周的大致环形形状。因此，圆筒形部分21的外壁和燃料通道构件30的内壁之间的间隙保持液体密封。焊接熔深部分71的前端在沿着圆筒形部分21和燃料通道构件30的中心轴的横截面上位于圆筒形部分21的厚度内。 

圆筒形构件11由非磁性材料制成，在相对于喷嘴20的燃料通道构件30的相反侧上连接到燃料通道构件30的一个端部部分。而且，圆筒形构件12在相对于燃料通道构件30的相反侧上连接到圆筒形构件11的一个端部部分。圆筒形构件11、12的内径设定成等于燃料通道构件30的内径。 

保持件40由金属形成，并且包括具有大致圆筒形形状的第一圆筒形部 分41；连接部分42和第二圆筒形部分43，其中连接部分42从第一圆筒形部分41的一个端部部分径向向外延伸，并且具有大致环形形状；第二圆筒形部分43以大致圆筒形形状的方式从连接部分42的外边缘部分延伸。燃料通道构件30和保持件40装配在一起，使得燃料通道构件30的外壁和第一圆筒形部分41的内壁彼此相对，并且这些部分利用激光焊接而焊接在一起。利用激光焊接产生的焊接熔深部分81形成在燃料通道构件30的外壁和第一圆筒形部分41的内壁之间的装配表面80处。装配表面80是燃料通道构件30和第一圆筒形部分41装配在一起的表面，因而燃料通道构件30的外壁表面和第一圆筒形部分41的内壁表面标记为装配表面80。焊接熔深部分81形成为沿着装配表面80的整个圆周的大致环形形状。因此，燃料通道构件30的外壁和第一圆筒形部分41的内壁之间的间隙保持液体密封。焊接熔深部分81的前端在沿着燃料通道构件30和第一圆筒形部分41的中心轴的横截面上位于燃料通道构件30的厚度内。喷嘴20和燃料通道构件30之间的激光焊接，以及燃料通道构件30和保持件40之间的激光焊接将在下文更详细地进行描述。 

阀构件50由金属制成，并且包括具有大致圆筒形形状的圆筒形部分51，和覆盖圆筒形部分51的一个端部部分的底部部分52。换句话说，阀构件50形成为具有底部的圆筒形形状。阀构件50容纳在燃料通道构件30内部以便在构件30内往复运动。作为底部部分52从喷嘴20的底部部分22离开或底部部分52接触底部部分22的结果，阀构件50能够打开或关闭喷嘴孔23。孔53和孔54形成在圆筒形部分51上，并且使圆筒形部分51的内壁和外壁之间连通。 

活动芯13在相对于底部部分52的阀构件50的相反侧上压配合到阀构件50上。活动芯13由金属形成，并且布置在位于燃料通道构件30和圆筒形构件11的连接部分的径向内部。活动芯13的外径设定成稍微小于燃料通道构件30和圆筒形构件11的内径。因此，活动芯13能够在燃料通道构件30和圆筒形构件11的内部与阀构件50一起平滑地往复运动。 

固定芯14压配合到圆筒形构件11、12的径向内部。固定芯14利用金属以圆筒形的方式形成。固定芯14能够与活动芯13接触以限制活动芯13在相对于喷嘴20的相反方向上位移。因此，活动芯13和阀构件50能够在 固定芯14和喷嘴20的底部部分22之间往复运动。 

圆筒形调整管15压配合到固定芯14的径向内部。推动构件16具有在轴向方向上延伸的力。这样，阀构件50与活动芯13一起被推向喷嘴20的底部部分22。 

具有大致圆筒形形状的线圈60容纳在保持件40的第二圆筒形部分43的径向内部，并且布置在圆筒形构件11、12的径向外部。线圈60在被供给电能时产生磁力。结果，活动芯13被吸引到固定芯14。同时，阀构件50的底部部分52脱离喷嘴20的底部部分22，喷嘴孔23因此打开。 

燃料引入管17具有大致圆筒形形状，在相对于圆筒形构件11的圆筒形构件12的相反侧压配合到圆筒形构件12上。使用树脂模制燃料引入管17的径向外部部分。连接件18形成在管17的模制部分处。用于将电能供给到线圈60的接线端19***-模制在连接件18内。 

通过燃料引入管17的供给口171流入到喷射器10中的燃料流过燃料引入管17、调节管15、固定芯14、圆筒形构件11、活动芯13、阀构件50的内侧和孔53、54；并且流过燃料通道构件30的内部和喷嘴20的圆筒形部分21的内部。最后，燃料被引导到喷嘴孔23中。通过这种方式，燃料通道构件30限定构件30径向内部的、燃料流过的燃料通道31。 

将描述喷射器10的操作。线圈60通电时，活动芯13被吸引到固定芯14。因此，阀构件50与活动芯13整体地移向固定芯14，以便脱离喷嘴20的底部部分22。结果，喷嘴孔23进入打开状态(阀打开状态)。 

由燃料引入管17的供给口171流入喷射器10的燃料流过燃料引入管17、调节管15、固定芯14、圆筒形构件11、活动芯13和阀构件50的径向内部；流过孔53、54；燃料通道构件30的径向内部；以及喷嘴20的圆筒形部分21的内部。最后，该燃料被通过喷嘴孔23喷射。另一方面，当线圈60的通电断开时，阀构件50与喷嘴20的底部部分22接合，从而喷射器10是阀关闭的。因此，从喷射器10的燃料喷射被切断。 

下面将参考图2A至图4描述用于本实施例的喷射器10中保持件40和燃料通道构件30之间的激光焊接的方法。图2A至图2C例示了处于生产过程中的喷射器10中保持件40的第一圆筒形部分41和燃料通道构件30的示意性横截面。在此，将解释为燃料通道构件30对应“第一管件”和第一 圆筒形部分41对应“第二管件”。 

本实施例的激光焊接方法包括装配过程、预热过程和焊接过程。将描述装配过程。如图2A所示，在装配过程中，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41装配在一起，使得燃料通道构件30的外壁和第一圆筒形部分41的内壁彼此相对。然后，处于装配状态的燃料通道构件30和第一圆筒形部分41布置在可旋转台2上，使得燃料通道构件30和第一圆筒形部分41的中心轴与可旋转台2的旋转轴R重合。在本实施例中，处于装配状态的燃料通道构件30和第一圆筒形部分41布置在大气压下的空气中。 

将描述预热过程。如图2B所示，在预热过程中，通过以预定速度转动可旋转台2而使燃料通道构件30和第一圆筒形部分41绕中心轴旋转；并且第一圆筒形部分41的外壁受到来自激光照射装置3的激光L照射。结果，在第一圆筒形部分41的受到激光L照射的部位产生热量，并且该热量传递给燃料通道构件30。 

在上述情况下，来自激光照射装置3的激光L的输出值例示在图3A的左手侧。假定可旋转台2的旋转角(即燃料通道构件30和第一圆筒形部分41)在开始激光照射时为0(零)度，控制激光照射装置3使得激光L的输出值在0到360度(即当可旋转台2旋转一次)是恒定的。因此，燃料通道构件30的外壁和第一圆筒形部分41的内壁之间的装配表面80的温度发生变化，如图3B的左手侧所示的那样。虽然装配表面80的温度在激光照射开始后立即变得高于第一温度，装配表面80的温度在短时间内趋同于第一温度。在此，第一温度是低于燃料通道构件30和第一圆筒形部分41的熔点的预定温度。 

通过这种方式，在预热过程中，通过利用激光照射第一圆筒形部分41的外壁，加热(预热)构件30和部分41使得装配表面80的温度趋同于第一温度。开始激光照射后直到可旋转台2旋转一次的期间对应于预热过程。 

将描述焊接过程。在本实施例中，在预热过程后立即开始焊接过程。如图3A右手侧所示，激光L的输出值在预热过程后立即增加，即当可旋转台2旋转一次。控制激光照射装置3使得激光L的输出值从这点起直到可旋转台2旋转一次是保持恒定的。结果，装配表面80的温度变化，如图3B右手侧所示的那样。虽然装配表面80的温度在焊接过程刚刚开始后变得高 于第二温度，装配表面80的温度迅速趋同于第二温度。在这里，第二温度是等于或高于燃料通道构件30和第一圆筒形部分41的熔点的预定温度。 

如图2C和图4所示，在焊接过程中，第一圆筒形部分41和燃料通道构件30因为激光照射而熔化，并且从第一圆筒形部分41的外壁向装配表面80的附近区域产生焊接熔深部分81。作为可旋转台2(即燃料通道构件30和第一圆筒形部分41)旋转的结果，焊接熔深部分81形成为大致环形形状。结果，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41焊接(连接)在一起，并且燃料通道构件30的外壁和第一圆筒形部分41的内壁之间的间隙保持液体密封。在此，作为燃料通道构件30和第一圆筒形部分41连接在一起的结果所获得的物体对应“管件连接产品”。 

第二温度是这样的温度，即焊接熔深部分81的前端位于燃料通道构件30的厚度内。更具体地，在本实施例中，通过调整激光L的输出值和激光L的照射时间，即可旋转台2的旋转速度，控制焊接熔深深度Dm和焊接熔深宽度Wm使得深度Dm和宽度Wm为预定值。在本实施例中，在焊接过程刚刚开始之前，预热构件30和部分41使得装配表面80的温度达到第一温度。因此，装配表面80的温度在焊接过程中不迅速升高。这样，容易控制焊接熔深部分81的熔深深度Dm和熔深宽度Wm。在本实施例中，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41的厚度为大约0.35mm，燃料通道构件30的外径为大约6mm。另外，可旋转台2的旋转速度为约200到400rpm。 

在通过上述焊接过程形成的“管件连接产品”(即燃料通道构件30和第一圆筒形部分41)中，焊接熔深部分81的前端位于燃料通道构件30的厚度内。因此，燃料通道构件30的内壁保持其焊接前的金属光泽，并且例如构件30内壁的表面粗糙度保持在高等级。 

“燃料通道构件30的内壁保持其焊接前的金属光泽”意思是指内壁不存在因“燃烧或氧化”而变色。更具体地，利用本发明的激光焊接方法，能够精确地控制焊接熔深深度使得焊接熔深部分81的前端位于燃料通道构件30的厚度内。因此，燃料通道构件30的内壁不燃烧或不被氧化。这样，通过观察燃料通道构件30的内壁就能够确定利用本发明的激光焊接方法形成的管件连接产品。 

在本实施例中，喷嘴20和燃料通道构件30也通过上述激光焊接方法 连接(焊接)在一起。在这种情况下，喷嘴20的圆筒形部分21可对应“第一管件”，燃料通道构件30可对应“第二管件”。通过使用该方法将喷嘴20和构件30焊接在一起，作为圆筒形部分21和外壁和燃料通道构件30的内壁之间的装配表面70附近区域熔化的结果所产生的焊接熔深部分71的前端位于圆筒形部分21的厚度内。结果，圆筒形部分21的内壁保持其焊接前的金属光泽。 

将参考图5A至5C描述根据对比实例的激光焊接方法。与上述本实施例的激光焊接方法不同，对比实例是不需要执行“预热过程”的激光焊接方法。因此，对比实例类似于常规激光焊接方法。 

在对比实例中，在装配过程之后，不经过上面的预热过程就开始焊接过程。同时，如图5A左手侧的实线所表示的，激光L的输出值保持恒定在大于本实施例的焊接过程中激光L的输出值(如图5A右手侧的短划线所表示的)的值处。因此，燃料通道构件130的外壁和第一圆筒形部分141的内壁之间的装配表面180的温度沿径向变成等于或高于第二温度的温度，如图5B左手侧的实线所表示的那样。由于温度的这种迅速增加，焊接熔深部分181的前端到达燃料通道构件130的内壁，从而喷溅S粘附在该内壁上(参见图5C)。 

如上所述，利用对比实例的激光焊接方法，不执行预热过程。这样，装配表面180的温度在焊接过程中迅速增加。结果，很难精确地控制例如焊接熔深部分181的前端的位置，即焊接熔深深度和焊接熔深宽度。因此，由于焊接可能引起“熔透”或“喷溅的粘附”。而且，对比实例中所需要的激光L的输出值大于本实施例中焊接过程中所需要的输出值。 

如上所述，用于本实施例的喷射器10中的燃料通道构件30和保持件40之间的激光焊接的方法包括装配过程、预热过程和焊接过程。在装配过程中，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41装配在一起使得金属燃料通道构件30(第一管件)的外壁和金属保持件40的第一圆筒形部分41(第二管件)的内壁彼此相对。在预热过程中，加热构件30和部分41使得燃料通道构件30和第一圆筒形部分41之间的装配表面80的温度趋同到低于燃料通道构件30和保持件40的熔点的第一温度。在焊接过程中，第一圆筒形部分41利用激光照射以加热部分41，使得装配表面80的温度趋同到 等于或高于该熔点的第二温度。通过该加热而熔化装配表面80的附近区域，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41连接在一起以形成“管件连接产品”。在本实施例中，在焊接过程中，激光L的输出值和照射时间设定成使得第二温度变成使得作为装配表面80的附近区域熔化的结果的焊接熔深部分81的前端位于燃料通道构件30的厚度内的温度。 

通过这种方式，在本实施例中，在预热过程中，提前加热构件30和部分41使得装配表面80的温度接近达到第一温度。因此，在焊接过程中利用激光照射加热时，能够避免装配表面80的温度突然增加。这样，在焊接过程中，设定激光L的输出值和照射时间使得装配表面80的温度大致达到第二温度，这是便利的。结果，能够精确地控制焊接熔深深度(Dm)，从而焊接熔深部分181的前端位于燃料通道构件30的厚度内。因此，防止熔透缺陷或产生喷溅，从而改善“管件连接产品“的焊接质量。 

在本实施例中，通过在预热过程中预热装配表面80，与装配表面80没有预热的情况相比，能够减小焊接过程中焊接时所需要的激光L的输出值。而且，在焊接过程中，通过将燃料通道构件30和第一圆筒形部分41焊接在一起，同时处于装配状态的构件30和部分41绕它们的中心轴旋转，实现沿着它们的整个圆周的均匀焊接。 

在本实施例中，在预热过程中，通过利用激光照射第一圆筒形部分41，加热构件30和部分41使得装配表面80的温度趋同于第一温度。因此，在本实施例中，能够利用单个激光照射装置3在一系列过程中连续地执行在预热过程中预热装配表面80和在焊接过程中加热装配表面80。在本实施例中，通过激光照射加热构件30和部分41，装配表面80的温度能够在比较短的时间内接近达到第一温度。结果，能够缩短预热过程的时间。 

在本实施例中，在预热过程中，在激光照射的自始至终以恒定的输出利用激光照射部分41。在本实施例中，在用激光照射时，处于装配状态的构件30和部分41围绕它们的中心轴旋转，能够预热构件30和部分41，从而装配表面80的温度沿着它的整个圆周大致达到第一温度。 

利用根据本实施例的激光焊接方法形成的“管件连接产品”中，燃料通道构件30的内壁保持其焊接前的金属光泽。这样，通过观察燃料通道构件30的内壁就能够确定“管件连接产品”是利用该激光焊接方法形成的。 

为了使燃料通道构件30减小高压燃料的流动阻力，以及使燃料通道构件30防止混入因高压燃料的流动而从燃料通道构件30的内壁上剥落下来的外来杂质，对例如燃料通道构件30的内壁的表面粗糙度要求高等级的质量。因为这个原因，如果适用上述激光焊接方法作为喷射器10的燃料通道构件30的焊接方法，就得到了特别好的效果。 

另外，在本实施例中，上述激光焊接方法还适用于喷嘴20与燃料通道构件30之间的焊接。在这种情况下，喷嘴20可对应“第一管件”，且燃料通道构件30可对应“第二管件”。同样在这种情况下，也产生类似于上述效果的效果。 

(第二实施例) 

将参考图6A和图6B描述根据本发明第二实施例的喷射器。尽管就喷射器的构造而言，第二实施例类似于第一实施例，但激光焊接方法的部分(预热过程)不同于第一实施例。 

在第二实施例中，如图6A左手侧所例示的，在预热过程中，控制激光照射装置3使得可旋转台2(即，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41)的旋转角从0度到360度，即当可旋转台2旋转一次，激光L的输出值逐渐变高。因此，燃料通道构件30的外壁和第一圆筒形部分41的内壁之间的装配表面80的温度发生变化，如图6B左手侧所示的那样。在此，图6B的左手侧上所示的实线表示装配表面80在其周向上的每个位置处(即每个旋转角)的温度。实际上，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41在旋转时同时得到预热。这样，装配表面80的温度的平均值趋同于预热过程中的接近第一温度。在预热过程之后，类似于第一实施例，执行焊接过程，并且燃料通道构件30和保持件40焊接(连接)在一起。 

如上所述，在本实施例中，在预热过程中，部分41利用激光进行照射，激光的输出自开始激光照射到结束逐渐增加。在本实施例中，例如通过利用激光照射燃料通道构件30和第一圆筒形部分41，处于装配状态的构件30和部分41围绕它们的中心轴以相对高的速度旋转，预热构件30和部分41从而装配表面80的温度沿着其周向大致达到第一温度。当燃料通道构件30和第一圆筒形部分41的直径和厚度比较小时，本实施例是适用的；并且台2的旋转速度在预热时相对较高。 

(第三实施例) 

将参考图7A至图8B描述根据本发明的第三实施例的喷射器。尽管就喷射器的构造而言，第三实施例类似于第一实施例和第二实施例，但激光焊接方法的部分(预热过程)不同于第一和第二实施例。 

在燃料通道构件30和保持件40的预热方面，第三实施例不同于第一和第二实施例，第三实施例在预热过程中不使用激光。下面将描述第三实施例的喷射器中的燃料通道构件30和保持件40之间的激光焊接方法。 

将描述装配过程。如图7A所示，在装配过程中，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41装配在一起，使得燃料通道构件30的外壁和第一圆筒形部分41的内壁彼此相对。将描述预热过程。如图7B所示，在预热过程中，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41处于装配状态，布置在加热室4内部的可旋转台2上。燃料通道构件30和第一圆筒形部分41布置在可旋转台2上，使得构件30和部分41的中心轴与台2的旋转轴R重合。然后，通过加热加热室4中的气体(本实施例中为空气)，加热(预热)燃料通道构件30和保持件40，使得装配表面80的温度趋同于第一温度。在此，第一温度是低于燃料通道构件30和第一圆筒形部分41的熔点的温度。 

将描述焊接过程。在焊接过程中，通过使旋转台2以预定速度旋转而使燃料通道构件30和第一圆筒形部分41围绕中心轴旋转；并且利用来自激光照射装置3的激光L照射第一圆筒形部分41的外壁。如图8A中的实线所示可旋转台2(即燃料通道构件30和第一圆筒形部分41)的旋转角从0度到360度，即当台2旋转一次时，激光L的输出值是恒定的。因此，装配表面80的温度发生变化，如图8B中实线所示的那样。虽然装配表面80的温度在焊接过程刚刚开始后变得高于第二温度，装配表面80的温度迅速趋同于第二温度。在此，第二温度是等于或高于燃料通道构件30和第一圆筒形部分41的熔点的预定温度。 

如图7C所示，在焊接过程中，第一圆筒形部分41和燃料通道构件30因激光照射而熔化，并且从第一圆筒形部分41向装配表面80产生焊接熔深部分81。作为可旋转台2(即燃料通道构件30和第一圆筒形部分41)旋转的结果，焊接熔深部分81形成为大致环形形状。结果，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41焊接(连接)在一起，并且燃料通道构件30的外壁 和第一圆筒形部分41的内壁之间的间隙保持液体密封。 

在本实施例中，紧邻在焊接过程之前，预热构件30和部分41使得装配表面80的温度达到第一温度。因此，装配表面80的温度在焊接过程中不迅速增加。这样，容易控制焊接熔深部分81的焊接熔深深度和焊接熔深宽度。在通过上述焊接过程形成的“管件连接产品“(即燃料通道构件30和第一圆筒形部分41)中，焊接熔深部分81的前端位于燃料通道构件30的厚度内。因此，燃料通道构件30的内壁保持其焊接前的金属光泽，并且例如，构件30的内壁的表面粗糙度保持在高等级。 

为了进行比较，上述对比实例的焊接过程所需要的激光输出值用短划线表示在图8A中。从图8A可以得知在本实施例中，焊接过程所需要的激光输出值低于其中不执行预热的对比实例。另外，如图8B中短划线所示，在对比实例的焊接过程中，装配表面80的温度在激光照射刚刚开始后迅速上升。另一方面，如图8B中实线所示，在本实施例的焊接过程中，限制了在激光照射刚刚开始后装配表面80的温度的突然温度上升(每单位时间的温度上升率)。 

如上所述，在本实施例中，在预热过程中，燃料通道构件30和第一圆筒形部分41处于装配状态，布置在加热室4中；并且通过对加热室4中的气体进行加热，加热构件30和部分41使得装配表面80的温度趋同于第一温度。在本实施例中，花费预定的时间预热每对燃料通道构件30和第一圆筒形部分41。然而，例如，如果在加热室4内部一次预热多于一对燃料通道构件30和第一圆筒形部分41，能够提高操作效率。在本实施例中，由于激光不用于预热，与也使用激光进行预热(第一和第二实施例)的方法相比，能够减少供给到激光照射装置3的电能。 

将描述上面实施例的改型。在本发明的改型中，在预热过程中，只要“第一管件“和”第二管件“的装配表面的温度大致趋同于第一温度，照射第二管件的激光的输出以及可旋转台的旋转速度可以以任何方式进行控制。在焊接过程中，只要装配表面的温度大致趋同于第二温度，照射第二管件的激光的输出以及可旋转台的旋转速度可以以任何方式进行控制。 

在上述实施例中，描述了在大气压下的空气中进行焊接过程的激光焊接的实例。在本发明的改型中，激光焊接可以在惰性气体中进行，例如氮 气、氩气、或氦气或在低压空气中进行。或者，可以在焊接部位上方喷射惰性气体时执行激光焊接。 

在上面实施例中，描述了在预热过程和焊接过程中，通过固定激光照射装置而旋转“第一管件”和“第二管件”在第二管件的周向上照射“第二管件”的外壁的实例。在本发明的改型中，可通过旋转激光照射装置而固定“第一管件”和“第二管件”来利用激光在第二管件的周向上照射“第二管件”的外壁。 

与在第一和第二管件及激光照射装置之间的相对旋转期间通过利用激光持续照射均匀焊接管件的整个圆周的实例相反，可以通过利用激光间歇照射来“点焊”管件。在这种情况下，虽然“第一管件”和“第二管件”之间的液体密封下降，通过在“第一管件”和“第二管件”之间设置例如O型环的密封件来保证液体密封。 

在本发明的改型中，利用上述激光焊接方法形成的“管件连接产品”不仅可用于喷射器，还可以用作例如各种装置或设备的部件。如上所述，本发明无论如何不局限于上面的实施例，可以在不偏离本发明的范围的前提下以各种方式实施。 

对于本领域的技术人员而言容易想到其他优点和改型。因此，本发明在广义上不局限于所显示和描述的特定细节，代表性设备，例示性实例。 

Claims (7)

1.一种激光焊接方法，包括：

执行装配过程，其中，所述装配过程的执行包括将由金属制成的第一管件(30；21)和由金属制成的第二管件(40；30)装配在一起，使得所述第一管件(30；21)的外壁和所述第二管件(40；30)的内壁彼此相对；

执行预热过程，其中，所述预热过程的执行包括加热所述第一管件(30；21)和第二管件(40；30)，使得所述第一管件(30；21)和第二管件(40；30)之间的装配表面(80；70)的温度趋同于第一温度，所述第一温度低于所述第一管件(30；21)和第二管件(40；30)的熔点；以及

执行焊接过程，其中所述焊接过程的执行包括：

利用激光(L)照射所述第二管件(40；30)以加热所述第一管件(30；21)和第二管件(40；30)，使得所述装配表面(80；70)的温度趋同于第二温度，所述第二温度等于或高于所述熔点；

熔化所述装配表面(80；70)的附近区域以产生焊接熔深部分(81；71)；以及

将所述第一管件(30；21)和第二管件(40；30)连接在一起以形成管件连接产品，其中设定在焊接过程中所述激光(L)的输出和照射时间，从而所述第二温度成为使所述焊接熔深部分(81；71)的头端位于所述第一管件(30；21)的厚度之内的温度。

2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，

所述预热过程的执行还包括利用激光(L)照射所述第二管件(40；30)以加热所述第一管件(30；21)和第二管件(40；30)，使得所述装配表面(80；70)的温度趋同于所述第一温度。

3.根据权利要求2所述的激光焊接方法，其特征在于，

所述预热过程的执行还包括从开始利用激光(L)照射第二管件(40；30)至结束照射，以恒定激光输出利用激光(L)照射所述第二构件(40；30)。

4.根据权利要求2所述的激光焊接方法，其特征在于，

所述预热过程的执行还包括利用激光(L)照射所述第二管件(40；30)，从开始利用激光(L)照射第二管件(40；30)至结束照射，逐渐增加所述激光(L)的输出。

5.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，

所述预热过程的执行还包括：

将处于装配状态的所述第一管件(30；21)和第二管件(40；30)布置在加热室(4)中；以及

通过加热所述加热室(4)中的气体加热所述第一管件(30；21)和第二管件(40；30)使得装配表面(80；70)的温度趋同于所述第一温度。

6.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，

所述第一管件(30；21)的内壁保持其焊接前的金属光泽。

7.一种适用于内燃机的燃料喷射***的喷射器(10)，所述喷射器(10)包括：

喷嘴(20)，其具有喷嘴孔(23)，通过喷嘴孔喷射燃料；

燃料通道构件(30)，其连接到所述喷嘴(20)并且限定与所述喷嘴孔(23)相连通的燃料通道(31)；

保持件(40)，其在相对于所述喷嘴(20)的燃料通道构件(30)的相反侧上连接到所述燃料通道构件(30)；

阀构件(50)，其容纳在所述燃料通道(30)内部以在其内往复运动从而打开或关闭所述喷嘴孔(23)；以及

驱动单元(60)，其容纳在所述保持件(40)中，并且构造成驱动所述阀构件(50)，其中，所述燃料通道构件(30)和保持件(40)分别对应权利要求6所述的管件连接产品的所述第一管件(30)和第二管件(40)。

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