CN106312315B - 用于连接不同类型的板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于连接不同类型的板的方法。一种连接方法，更具体而言，一种用于连接不同类型的板的方法，该方法通过激光焊接连接材料彼此不同的至少两个板件。为此，根据本发明的示例性实施方案的用于连接不同类型的板的方法可以包括：设置材料彼此不同的第一板和第二板，使得它们相互重叠，并通过将激光束以预定的倾斜角度和以规律的图案照射在两个板的重叠部分，连接第一板和第二板。

Description

用于连接不同类型的板的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0095561号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
发明背景
(a)发明领域
本发明涉及一种连接方法，更具体而言，涉及一种用于连接不同类型的板的方法，该方法通过激光焊接连接其材料彼此不同的至少两个板件。
(b)相关技术描述
最近，对于车辆的燃料消耗增强的需求一直在增加，并且因此铝、镁和复合材料代替为了高强度和轻体重而使用的钢，正在广泛地应用于车身部件。
因为由于高电/热传导速率和焊接电极的过度污染，连接不同类型的轻质材料是困难的，机械连接方法，如自冲铆钉或钉牢已被使用。然而，机械连接方法是昂贵的并且是困难的，并且其连接质量与高水平的焊接相比较是粗糙的。
当钢和轻质材料用于车身时，除了机械方法之外没有适当的方法，并且生产效率降低，因为用于连接不同类型材料的生产线是单独准备的，这局限于车身的一些部件。
相关技术的描述是为了对本发明的背景的理解，并可以包括除本领域的普通技术人员已知的常规技术之外的内容。
在该背景部分公开的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，并且因此其可能包含不构成对于本领域的普通技术人员在本国已经知晓的现有技术的信息。
发明概述
本发明已在努力提供用于连接不同类型的板的方法，该方法具有能够通过激光焊接来连接不同材料的钢和铝的优点。
此外，本发明的示例性实施方案提供了用于连接不同类型的板的方法，其中激光束作为具有预定倾斜角度的脉冲波进行照射，以连接不同类型的板。
根据本发明的示例性实施方案的用于连接不同类型的板的方法可以包括：设置其材料彼此不同的第一板和第二板，使得它们相互重叠，并通过将激光束以预定的倾斜角度和以规律的图案照射在两个板的重叠部分上，连接第一板和第二板。
第一板可以由铝制成，并且第一板可设置在第二板上，且可以由其熔点比第一板的熔点高的钢制成。
激光束可以被输出为规律的脉冲波。
第二板的焊接熔池可以被充注入在第一板和第二板之间形成在第一板中的键孔中。
激光束可以进行传导焊接(conduction welding)，传导焊接可以通过非聚焦部分(non-focus part)在板件上形成焊接熔池。
可以照射激光束使得激光束在非聚焦区域处的直径在从0.8至1.2mm的范围内。
预定的倾斜角度可以相对于垂直于第一板和第二板的线设定为从10至20°的范围内的值中的一个。
规律的图案可以相对于激光束的移动方向具有之字形形状。
根据示例性实施方案的用于连接不同类型的板的方法可以包括：将第二板设置在其熔点比第二板的熔点低的第一板上，使得它们的至少部分相互重叠，从第一板和第二板的上部以预定的倾斜角度将脉冲式激光束规律地照射到第一板和第二板的重叠部分上，并通过激光束照射连接第一板和第二板。
第一板可以由铝制成，且第二板可以由钢制成。
当第一板和第二板连接时，第二板的焊接熔池被充注入通过脉冲波式的激光束在第一板和第二板之间形成在第一板上的键孔中，使得第一板和第二板连接在一起。
激光束可以进行传导焊接，传导焊接可以通过非聚焦部分在板件上形成焊接熔池，且激光束可以被照射，使得激光束在非聚焦区域处的直径在从0.8至1.2mm的范围内。
预定的倾斜角度可以相对于第一板和第二板的垂直线设定为从10至20°的范围内的值中的一个。
本发明的示例性实施方案可以通过激光焊接连接钢和铝，以提高热熔结合件(melt bond)的可重复性和质量。
另外，通过激光焊接焊接的不同类型的板，可以应用到车身，并且因此部件变得重量轻，制造成本减少，且制造效率提高。
此外，从本发明的示例性实施方案可以获得的或预测的效果在本发明的示例性实施方案的详细描述中直接或暗示地公开。即，从本发明的示例性实施方案预测的各种效果可以在下面的详细描述中公开。
附图说明
图1是示出了根据本发明的示例性实施方案的用于连接不同类型的板的方法的流程图。
图2是示出了根据本发明的示例性实施方案的用于连接不同类型的板的方法的示意图。
图3是示出了根据本发明的示例性实施方案的激光束的照射图案的示意图。
图4是示出了根据本发明的示例性实施方案的第一板和第二板的连接情况的示意图。
<标记描述>
210：第一板
230：键孔
250：第二板
270：焊接熔池
300：重叠部分
LB：激光束
实施方案的详细描述
根据本发明的示例性实施方案的用于连接不同类型的板的方法的操作原理将参照附图在下文进行详细描述。但是，下面将要描述的附图和下面的详细描述涉及用于有效地说明本发明的特征的各示例性实施方案中的一个较佳的示例性实施方案。因此，本发明不应该被解释为限于附图和下面的描述。
此外，在本发明的描述中，相关的公知的构造和功能当确定为未必使本发明的范围不清楚时，没有提供其详细描述。此外，将在下面描述的术语是考虑其在本发明中的功能而定义的，并且可以根据使用者或操作者的意图或习惯而改变。因此，它们的定义应在本发明的描述的基础上确定。
此外，在下面的示例性实施方案中，术语被适当地改变、组合或拆分，使得本领域的技术人员可以清楚地理解它们，以便有效地解释本发明的主要技术特征，但本发明并不限于此。
下面，结合附图对本发明的示例实施方案进行详细说明。
图1是示出了根据本发明的示例性实施方案的用于连接不同类型的板的方法的流程图，图2是示出了根据本发明的示例性实施方案的用于连接不同类型的板的方法的示意图，图3是示出了根据本发明的示例性实施方案的激光束的照射模式的示意图，并且图4是示出了根据本发明的示例性实施方案的第一板和第二板的连接情况的示意图。
参考图1和图2，在步骤S110中，准备第一板210和第二板250，第一板210和第二板250的材料是不同的，且第一板210和第二板250设置成重叠。更具体地，准备不同材料的第一板210和第二板250。第一板210和第二板250的熔点可以是不同的。即，第二板250可以由熔点比第一板210的熔点高的材料制成。例如，第一板210由铝制成，而第二板250可以由熔点比铝的熔点高的钢制成。
第一板210设置在下侧，第二板250设置在上侧，并且它们部分地相互重叠。即，如图2所示，第一板210和第二板250重叠，以形成重叠部分300。
在步骤S130中，激光束(LB)被施加到第一板210和第二板250。换言之，激光束(LB)从第一板210和第二板250的上侧以倾斜的入射角施加到重叠部分。此时，入射角可以基于垂直于第一板210和第二板250的线设为从10°-20°的范围内的一个值。例如，入射角可以基于垂直于第一板210和第二板250的线设为15°。
激光束(LB)可以是用于传导焊接的光束，其可以用非聚焦区域在板上形成焊接熔池。如图2所示，激光束(LB)在非聚焦区域(a)处可以具有从0.8mm至1.2mm的范围内的一个直径值。即，激光束(LB)在非聚焦区域(a)处可以具有1mm的直径。此外，如图2所示，激光束(LB)在聚焦区域(b)处的直径可以设为从0.4至0.8mm的范围内的一个值。即，激光束(LB)可以在聚焦区域(b)处施加0.6mm直径的光束。
另外，激光束(LB)可以以均匀的图案施加到第一板210和第二板250。由于激光束(LB)以均匀的脉冲施加到第一板210和第二板250，因此激光束以均匀的图案施加到第一板210和第二板250。即，如图4所示，激光束(LB)可以以基于激光束(LB)的移动方向的之字形的图案施加到第一板210和第二板250。
在步骤S160中，第一板210和第二板250通过激光束(LB)进行焊接。更具体地，当脉冲式激光束(LB)从第一板210和第二板250的上侧施加时，如图4所示，键孔230在第一板210和第二板250之间形成在第一板210上，且第二板250的焊接熔池270被充注入形成在第一板210上的键孔230中。第一板210和第二板250通过键孔230和焊接熔池270进行焊接。
因此，根据本发明的示例性实施方案的用于连接不同板的方法将脉冲式激光束以基于垂直于板的线的均匀的倾斜角度规律地施加到板上，使得由不同材料制成的板可被焊接，焊接质量可以稳定，并且投资成本可以降低。
虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施方案的实施方案描述了本发明，但应理解的是，本发明不限于公开的实施方案，而是相反地，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种用于连接不同类型的板的方法，包括:
设置第一板和第二板，使得所述第一板和所述第二板相互重叠，所述第一板和所述第二板的材料是彼此不同的，所述第二板被设置在所述第一板上，并且所述第一板的熔点比所述第二板的熔点低；和
通过将激光束以预定的倾斜角度和以规律的图案照射到所述两个板的重叠部分的上侧，连接所述第一板和所述第二板，
其中所述激光束进行传导焊接，所述传导焊接能够通过非聚焦部分在板件上形成焊接熔池；并且
其中所述第二板的焊接熔池被充注入在所述第一板和所述第二板之间形成在所述第一板上的键孔中。
2.如权利要求1所述的用于连接不同类型的板的方法，其中所述第一板由铝制成，且所述第二板由钢制成。
3.如权利要求2所述的用于连接不同类型的板的方法，其中所述激光束被输出为规律的脉冲波。
4.如权利要求1所述的用于连接不同类型的板的方法，其中照射所述激光束，使得所述激光束在非聚焦区域处的直径在从0.8mm至1.2mm的范围内。
5.如权利要求1所述的用于连接不同类型的板的方法，其中所述预定的倾斜角度相对于垂直于所述第一板和所述第二板的线设定为从10°至20°的范围内的值中的一个。
6.如权利要求1所述的用于连接不同类型的板的方法，其中所述规律的图案相对于所述激光束的移动方向具有之字形形状。
7.一种用于连接不同类型的板的方法，包括:
将第二板设置在第一板上，使得所述第一板和所述第二板的至少部分相互重叠，所述第一板的熔点比所述第二板的熔点低；
从所述第一板和所述第二板的上部以预定的倾斜角度将脉冲式激光束规律地照射到所述第一板和所述第二板的重叠部分的上侧；和
通过所述激光束的照射连接所述第一板和所述第二板，
其中所述激光束进行传导焊接，所述传导焊接能够通过非聚焦部分在板件上形成焊接熔池；并且
其中所述第二板的焊接熔池被充注入通过脉冲式激光束在所述第一板和所述第二板之间形成在所述第一板中的键孔中，使得所述第一板和所述第二板被连接。
8.如权利要求7所述的用于连接不同类型的板的方法，其中所述第一板由铝制成，且所述第二板由钢制成。
9.如权利要求7所述的用于连接不同类型的板的方法，其中照射所述激光束，使得所述激光束在非聚焦区域处的直径在从0.8mm至1.2mm的范围内。
10.如权利要求7所述的用于连接不同类型的板的方法，其中所述预定的倾斜角度相对于所述第一板和所述第二板的垂直线设定为从10°至20°的范围内的值中的一个。
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