CN109877483A - 局部填充型焊接结构及其焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局部填充型焊接结构及其焊接工艺，该焊接结构包括第一焊接件及第二焊接件，所述第二焊接件焊接在所述第一焊接件的表面，且所述第二焊接件至少需要与所述第一焊接件进行焊接的一侧间隔设置有多个缺口，所述缺口与所述第一焊接件共同形成用于容纳焊接材料的焊接下沉区，所述焊接下沉区形成所述第二焊接件与所述第一焊接件之间的焊接点位。本申请能明显减少焊接结构的热影响区、变形及焊接量，同时间隔设置的缺口有利于实现焊接的全融透，从而保证焊接结构的强度，使其满足力学测试要求。

Description

局部填充型焊接结构及其焊接工艺

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种局部填充型焊接结构及其焊接工艺。

背景技术

对于精密钣金结构件而言，其通常通过焊接工艺拼装多个钣金件而成，为了保证产品质量，除了满足必要的公差要求之外，还需要对产品进行静压测试、冲击测试或者扭曲测试(或其它力学测试)等测试工作。而传统的焊接工艺，特别是将一钣金件焊接到另一钣金件的某个面上时，例如宽脚面对接焊接工艺，采用的方式是整条焊缝焊接的方法，这样使得焊接工艺的热影响区大，变形大，焊接量大，或者焊点不能全熔透，强度不足，导致无法满足力学测试要求。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，根据第一方面，一种实施例中提供了一种局部填充型焊接结构，该局部填充型焊接结构包括：

第一焊接件；及

第二焊接件，所述第二焊接件焊接在所述第一焊接件的表面，且所述第二焊接件至少需要与所述第一焊接件进行焊接的一侧间隔设置有多个缺口，所述缺口与所述第一焊接件共同形成用于容纳焊接材料的焊接下沉区，所述焊接下沉区形成所述第二焊接件与所述第一焊接件之间的焊接点位。

另外，根据上述第一方面所述的局部填充型焊接结构还可以包括如下的附加技术特征。

作为所述局部填充型焊接结构的进一步可选方案，所述焊接点位相连成焊接线，所述缺口分布在所述第二焊接件需要与所述第一焊接件进行焊接的一侧的边缘，且所述缺口的排布方向与所述焊接线的延伸方向一致。

作为所述局部填充型焊接结构的进一步可选方案，所述缺口自远离所述第一焊接件到靠近所述第一焊接件的方向的尺寸逐渐变大。

作为所述局部填充型焊接结构的进一步可选方案，所述缺口的底部具有一段由高到低过渡的引导面，用以引导焊接材料进入到所述缺口。

作为所述局部填充型焊接结构的进一步可选方案，局部填充型焊接结构还包括第三焊接件，所述第二焊接件的另一侧间隔设置有多个所述缺口，所述第三焊接件焊接在所述第二焊接件的另一侧。

作为所述局部填充型焊接结构的进一步可选方案，所述第一焊接件、所述第二焊接件及所述第三焊接件均为板状结构，所述第一焊接件、所述第二焊接件及所述第三焊接件各自限定出一个主平面，所述第一焊接件和所述第三焊接件分别处于所述第二焊接件的相对侧，且所述第一焊接件的主平面和所述第三焊接件的主平面均与所述第二焊接件的主平面垂直。

根据第一方面，一种实施例中提供了一种局部填充型焊接结构的焊接工艺，还焊接工艺包括：

提供如第一方面所述的第一焊接件；

提供如第一方面所述的第二焊接件；

将所述第二焊接件设有缺口的一侧贴紧所述第一焊接件的表面；及

将焊接材料填充在所述缺口内。

作为所述局部填充型焊接结构的焊接工艺的进一步可选方案，提供如第一方面所述的第二焊接件包括：

选取具有预定形状的待焊接件；及

在所述待焊接件的至少一侧制造所述缺口。

作为所述局部填充型焊接结构的焊接工艺的进一步可选方案，将所述第二焊接件设有缺口的一侧贴紧所述第一焊接件的表面包括：

选取与所述第一焊接件和所述第二焊接件相适配的夹具；及

将所述第一焊接件和所述第二焊接件装入到所述夹具内

作为所述局部填充型焊接结构的焊接工艺的进一步可选方案，在所述将焊接材料填充在所述缺口内之后还包括：

静置预定时间。

本发明的有益效果：

依据以上实施例中的局部填充型焊接结构及其焊接工艺，由于第二焊接件至少需要与第一焊接件进行焊接的一侧间隔设置有多个缺口，使得在将第二焊接件焊接到第一焊接件的表面时，只需在保证第一焊接件和第二焊接件位置准确的条件下，将焊接材料填充在缺口内即可，此时第一焊接件和第二焊接件之间仅形成有多个隔开的焊接点位，与传统的采用整条焊缝焊接的方式相比能明显减少热影响区、变形及焊接量，同时间隔设置的缺口有利于实现焊接的全融透，从而保证焊接结构的强度，使其满足力学测试要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了根据本发明实施例所提供的局部填充型焊接结构的立体图；

图2示出了根据本发明实施例所提供的局部填充型焊接结构的主视图；

图3示出了图2中沿A-A方向的剖视图；

图4示出了根据本发明实施例所提供的局部填充型焊接结构的左视图；

图5示出了图1中B局部的局部放大图；

图6示出了根据本发明实施例所提供的局部填充型焊接结构的焊接工艺的流程图。

主要元件符号说明：

100-第一焊接件；200-第二焊接件；300-第三焊接件；210-缺口。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供了一种局部填充型焊接结构。

请参考图1-4，该局部填充型焊接结构包括第一焊接件100及第二焊接件200。

其中，第二焊接件200焊接在第一焊接件100的表面，且第二焊接件200至少需要与第一焊接件100进行焊接的一侧间隔设置有多个缺口210，缺口210与第一焊接件100共同形成用于容纳焊接材料的焊接下沉区，焊接下沉区形成第二焊接件200与第一焊接件100之间的焊接点位。

如此，本申请由于第二焊接件200至少需要与第一焊接件100进行焊接的一侧间隔设置有多个缺口210，使得在将第二焊接件200焊接到第一焊接件100的表面时，只需在保证第一焊接件100和第二焊接件200位置准确的条件下，将焊接材料填充在缺口210内即可，此时第一焊接件100和第二焊接件200之间仅形成有多个隔开的焊接点位，与传统的采用整条焊缝焊接的方式相比能明显减少热影响区、变形及焊接量，同时间隔设置的缺口210有利于实现焊接的全融透，从而保证焊接结构的强度，使其满足力学测试要求。

另一方面，与传统的采用整条焊缝焊接的方式相比，本申请仅在缺口210处形成有焊接点位，能明显提高焊接后产品的整体外观。

需要说明的是，第一焊接件100和第二焊接件200宜采用适用于焊接工艺的材料制成，例如金属材料或者热塑性材料，本文实施例中的第一焊接件100和第二焊接件200可以采用钣金材料或其他材料。

根据本发明的实施例，对第一焊接件100和第二焊接件200的具体形状、构造不作限定，进一步地，第一焊接件100和第二焊接件200的形状、构造可以相同、类似或者不同。根据本发明的一些实施例，第一焊接件100和第二焊接件200可以均为板状结构或弧形结构，只要保证第二焊接件200设有缺口210的一侧能够焊接到第一焊接件100的表面即可。

为了保障焊接的可靠与可行性，缺口210可以以如下的方式布置。为了提供一个参考，假定将所有的焊接点位相连，使得所有的焊接点位焊接点位相连成焊接线，该焊接线具有一个延伸方向，而缺口210就分布在第二焊接件200需要与第一焊接件100进行焊接的一侧的边缘，且缺口210的排布方向与焊接线的延伸方向一致。

也就是说，在本发明实施例中，较好的方式是使得第二焊接件200设有缺口210的一侧能够与第一焊接件100的表面相契合，使得两者能够紧密贴合在一起，这种紧密贴合并非是指必须从前往后不间断，而是指第二焊接件200需要与第一焊接件100进行焊接的地方应该紧密贴合。

进一步地，请参考图5，缺口210自远离第一焊接件100到靠近第一焊接件100的方向的尺寸逐渐变大，使得缺口210的尺寸能够尽量大些，有利于提高焊接后第一焊接件100和第二焊接件200的牢靠性。

另一方面，在缺口210的底部具有一段由高到低过渡的引导面，用以引导焊接材料进入到缺口210。

在焊接时，由于该引导面的存在，使得被熔融的焊接材料能够首先沿着引导面进入到缺口210的底部，再从缺口210的底部依次上升到缺口210的顶部，可以防止在焊接过程中空气的渗入，有利于提高焊接效果。

在一种实施例中，该局部填充型焊接结构还可以包括第三焊接件300，此时在第二焊接件200的另一侧也间隔设置有多个缺口210，第三焊接件300焊接在第二焊接件200的另一侧。

需要指出的是，本发明实施例对第三焊接件300具体形状、构造也不作限定，进一步地，第三焊接件300和第一焊接件100、第二焊接件200的形状、构造可以相同、类似或者不同。

为了便于理解本发明，下面将以板状结构的第一焊接件100、第二焊接件200和第三焊接件300为例，详细描述由它们所形成的局部填充型焊接结构。

请继续参考图1-4，第一焊接件100、第二焊接件200及第三焊接件300均为板状结构，第一焊接件100、第二焊接件200及第三焊接件300各自限定出一个主平面，第一焊接件100和第三焊接件300分别处于第二焊接件200的相对侧，且第一焊接件100的主平面和第三焊接件300的主平面均与第二焊接件200的主平面垂直。

针对上述结构类型的局部填充型焊接结构而言，由于在第二焊接件200的相对侧均设置有缺口210，在将第二焊接件200焊接到第一焊接件100及将第三焊接件300焊接到第二焊接件200时，可同时保证第二焊接件200与第一焊接件100之间及第三焊接件300与第二焊接件200之间的焊接的全融透，从而保证焊接结构的强度，使其满足力学测试要求。

当然，在其他实施例中，局部填充型焊接结构还可以包括更多个焊接件，以形成更加复杂的局部填充型焊接结构。

本实施例同时提供一种局部填充型焊接结构的焊接工艺，该焊接工艺用于制造前述局部填充型焊接结构。

请参考图6，该焊接工艺至少包括：

S100、提供第一焊接件100；

S200、提供第二焊接件200；

S300、将第二焊接件200设有缺口210的一侧贴紧第一焊接件100的表面；及

S400、将焊接材料填充在缺口210内。

通过上述焊接工艺的实施可明显简化整个焊接过程，能够提高焊接结构的生产效率。

可以理解的是，该工艺的较难点和较重点体现在步骤S200中，为此在进行上述步骤S200时，可参照下述子步骤而实施。

S210、选取具有预定形状的待焊接件；

S220、在待焊接件的至少一侧制造缺口210。

具体而言，在选取好待焊接件后，就可以对该待焊接件进行加工，制造缺口210。该缺口210的制造可依靠各种机械加工方式来实现，例如其可以利用加工中心通过去除材料的方式实现，也可以通过冲床使待焊接件的局部区域发生变形来实现。待缺口210制造完成后，第二焊接件200即成型。

另外，在实施上述步骤S300时，可以参照下述子步骤具体实施。

S310、选取与第一焊接件100和第二焊接件200相适配的夹具；

S320、将第一焊接件100和第二焊接件200装入到夹具内。

此处需要说明的是，第一焊接件100和第二焊接件200一经被夹具所定位，就可以实施下一步骤，而不需要反复装拆夹具，有利于简化焊接流程，降低焊工的工作量。

此外，为了保证焊接效果，在前述步骤S400之后还需要包括：

S500、静置预定时间。

可以理解的是，该预定时间的设置与缺口210的具体形状和尺寸有关，一般情况下，该预定时间应尽量较长，以确保焊接材料完全固化。

通过以上对本发明各实施例的描述可知，本发明实施例至少具有如下的一种技术效果：

1、局部填充型焊接结构的强度高；

2、变形小，焊接量小；

3、焊接工艺简单，能够提高局部填充型焊接结构的生产效率，同时节约成本；

4、外形美观。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.局部填充型焊接结构，其特征在于，包括：

第一焊接件；及

第二焊接件，所述第二焊接件焊接在所述第一焊接件的表面，且所述第二焊接件至少需要与所述第一焊接件进行焊接的一侧间隔设置有多个缺口，所述缺口与所述第一焊接件共同形成用于容纳焊接材料的焊接下沉区，所述焊接下沉区形成所述第二焊接件与所述第一焊接件之间的焊接点位。

2.如权利要求1所述的局部填充型焊接结构，其特征在于，所述焊接点位相连成焊接线，所述缺口分布在所述第二焊接件需要与所述第一焊接件进行焊接的一侧的边缘，且所述缺口的排布方向与所述焊接线的延伸方向一致。

3.如权利要求2所述的局部填充型焊接结构，其特征在于，所述缺口自远离所述第一焊接件到靠近所述第一焊接件的方向的尺寸逐渐变大。

4.如权利要求3所述的局部填充型焊接结构，其特征在于，所述缺口的底部具有一段由高到低过渡的引导面，用以引导焊接材料进入到所述缺口。

5.如权利要求1-4中任一项所述的局部填充型焊接结构，其特征在于，局部填充型焊接结构还包括第三焊接件，所述第二焊接件的另一侧间隔设置有多个所述缺口，所述第三焊接件焊接在所述第二焊接件的另一侧。

6.如权利要求5所述的局部填充型焊接结构，其特征在于，所述第一焊接件、所述第二焊接件及所述第三焊接件均为板状结构，所述第一焊接件、所述第二焊接件及所述第三焊接件各自限定出一个主平面，所述第一焊接件和所述第三焊接件分别处于所述第二焊接件的相对侧，且所述第一焊接件的主平面和所述第三焊接件的主平面均与所述第二焊接件的主平面垂直。

7.局部填充型焊接结构的焊接工艺，其特征在于，包括：

提供如权利要求1-6中任一项所述的第一焊接件；

提供如权利要求1-6中任一项所述的第二焊接件；

将所述第二焊接件设有缺口的一侧贴紧所述第一焊接件的表面；及

将焊接材料填充在所述缺口内。

8.如权利要求7所述的局部填充型焊接结构的焊接工艺，其特征在于，提供如权利要求1-6中任一项所述的第二焊接件包括：

选取具有预定形状的待焊接件；及

在所述待焊接件的至少一侧制造所述缺口。

9.如权利要求7所述的局部填充型焊接结构的焊接工艺，其特征在于，将所述第二焊接件设有缺口的一侧贴紧所述第一焊接件的表面包括：

选取与所述第一焊接件和所述第二焊接件相适配的夹具；及

将所述第一焊接件和所述第二焊接件装入到所述夹具内。

10.如权利要求7所述的局部填充型焊接结构的焊接工艺，其特征在于，在所述将焊接材料填充在所述缺口内之后还包括：

静置预定时间。