CN107529468A - 一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光焊接技术领域，具体涉及一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，电梯厅门板及轿壁板均包括面板和加强筋，加强筋焊接于对应面板上；该工艺包括以下步骤：1)采用滚压或激光打点的方式使加强筋的焊接区域形成凹槽或凸点；2)清洁加强筋与面板表面的杂质；3)将加强筋与面板固定于工作台上，且加强筋与面板之间已预置间隙；4)选定激光焊接工艺；5)设定焊接轨迹，采用与激光焊接头同步的压嘴压紧加强筋与对应面板之间的焊接区域，然后对焊接区域进行焊接。本发明提供的电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺相比于粘胶生产工艺，结构更简单，操作更简单，控制更准确、产品抗疲劳强度更高。

Description

一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺

技术领域

本发明属于激光焊接技术领域，涉及一种电梯制造行业的激光搭接焊接工艺，具体涉及一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺。

背景技术

当今社会电梯事故屡见不鲜，电梯安全问题日益突出，除去电梯内部的传动问题外，电梯厅门及轿壁的制造工艺也存在极大的安全隐患。传统厅门及轿壁的面板与加强筋一般采用胶粘的形式，此方法可保证面板外观的美观性并在一定的时间内保证牢固性，然而随着电梯使用时间增加，加强筋与面板之间的粘胶老化会带来极大的安全隐患，大大缩短电梯的使用寿命，特别是在遇到火灾，粘胶的存在会导致电梯着火，使得消防功能得不到保障。而采用激光焊接工艺可以很好克服上述问题，焊缝的强度甚至可以高于母材的强度，同时激光焊接技术对材料适用范围广，能很好的满足电梯厅门及轿壁的各种加工要求。然而目前并未有成熟的用于电梯厅门及轿壁板的激光焊接技术，因此厅门及轿壁板激光焊接新工艺的开发迫在眉睫。

目前，在电梯板激光焊接领域，国内外专家学者及企业进行了一些研究，但未取得实质性的突破，特别是在高光面板（例如拉丝面不锈钢、镜面不锈钢、预涂板）的焊接时，很难达到稳定高质的强度和无痕焊接。其中，中国发明专利文献“一种电梯不锈钢复合面板的单面无痕焊接方法”（公告号为102248297，公告日期2014.03.26），其采用YAG300w激光器对冷轧板或热轧板与不锈钢面板进行焊接，可达到无痕焊接。其所焊接的冷轧板与热轧板即为内板或加强筋材料，因不具备耐腐蚀的特性，目前电梯行业已采用镀锌板取代；且YAG激光器为脉冲激光器，其焊接熔深不稳定，导致焊缝强度不均匀，影响了电梯的使用寿命；其适用的面板材料也仅为普通不锈钢，无法对当前电梯行业用量最大的高光类面板（预涂板、拉丝面不锈钢板、镜面不锈钢板）进行无痕焊接。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，结构更为简单，操作更为简单，控制更为准确，能够很好的实现自动化生产。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，电梯厅门板及轿壁板均包括面板和加强筋，加强筋焊接于对应面板上；该工艺包括以下步骤：

1)采用滚压或激光打点的方式使加强筋的焊接区域形成凹槽或凸点；

2)清洁加强筋与面板表面的杂质；

3)将加强筋与面板固定于工作台上，且加强筋与面板之间已预置间隙；

4)选定激光焊接工艺，所述激光焊接工艺包括激光器的类型、焊接头的类型和焊接速度；

5)设定焊接轨迹，采用与激光焊接头同步的压嘴压紧加强筋与对应面板之间的焊接区域，然后对焊接区域进行焊接。

进一步地，所述加强筋为镀锌板，所述面板为碳钢板、预涂板、拉丝面不锈钢板、镜面不锈钢板中的一种；所述加强筋的板厚为0.6mm~1.5mm，所述面板的板厚为0.8mm~1.5mm。

进一步地，当加强筋的板厚小于等于0.8mm时，加强筋与面板压合后的间隙厚度控制在0.05~0.1mm；当加强筋的板厚大于0.8mm时，加强筋与面板压合后的间隙厚度控制在0.15~0.2mm。

进一步地，所述激光焊接工艺使用的激光器为光纤激光器或碟片激光器，且输出功率均不小于1000W。

进一步地，所述激光焊接工艺使用的焊接头为一维摆动焊接头、二维摆动焊接头或扫描焊接头，聚焦光斑直径为0.1mm~0.6mm。

进一步地，所述激光焊接工艺的焊接速度不低于30mm/s。

进一步地，所述面板上焊缝熔深不超过面板板厚的1/4，在面板正面无焊接痕迹。

进一步地，所述激光焊接为断续焊；根据焊接幅面及强度要求，一定形式的单段焊缝呈一定规律排列分布于焊接区域。

进一步地，单段焊缝的轨迹为激光束在不同频率下摆动形成的；所述单段焊缝为直线形或曲线形，长度为20~50mm，焊缝间的距离为50~200mm。

进一步地，所述压嘴为气动压嘴，压力调节范围为0~3KN，压嘴对单段焊缝位置进行局部压紧，形成密闭空间，压嘴内部具有抽风装置，除去焊接时产生的烟尘，并形成局部负压保护焊缝。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明提供的电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺相比于现有的粘胶门厅及轿壁板生产工艺，结构更为简单，操作更为简单，控制更为准确，产品抗疲劳强度更高，能够很好的实现自动化生产，从而提高生产效率；且本发明的激光焊接工艺为自熔焊，无任何添加材料，解决现有的粘胶工艺带来的环保问题；

(2)本发明采用连续模式激光器焊接，在达到正面无痕迹焊接效果时，焊缝熔深更加稳定，强度更高，甚至可高于母材强度，产品质量更加稳定，使用寿命更长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1为本发明的焊接示意图；

图2为本发明实施实例一的焊缝布局图；

图3为本发明实施实例二的焊缝布局图；

图中：1、激光束，2、加强筋，3、预置间隙，4、焊缝，5、面板，6、面板正面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，电梯厅门板及轿壁板均包括面板5和加强筋2，加强筋2焊接于对应面板5上；该工艺包括以下步骤：

1)采用滚压或激光打点的方式使加强筋2的焊接区域形成凹槽或凸点，保证加强筋2与面板5压合后存在一定间隙；

2)采用酒精等溶剂对加强筋2与面板5的表面进行清洁，去除焊接区域的油污、灰尘等杂质；

3)将加强筋2与面板5固定于工作台上，且加强筋2与面板5之间已预置间隙3；

4)选定激光焊接工艺，激光焊接工艺包括激光器的类型、焊接头的类型和焊接速度；

5)设定焊接轨迹，采用与激光焊接头同步的压嘴压紧加强筋2与对应面板5之间的焊接区域，然后对焊接区域进行焊接。

本发明提供的电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺相比于现有的粘胶门厅及轿壁板生产工艺，结构更为简单，操作更为简单，控制更为准确，产品抗疲劳强度更高，能够很好的实现自动化生产，从而提高生产效率；且本发明的激光焊接工艺为自熔焊，无任何添加材料，解决现有的粘胶工艺带来的环保问题。

进一步地，加强筋2为镀锌板，面板5为碳钢板、预涂板、拉丝面不锈钢板、镜面不锈钢板等高光面板5中的一种；加强筋2的板厚为0.6mm~1.5mm，面板5的板厚为0.8mm~1.5mm。本发明适用于预涂板、拉丝面不锈钢及镜面不锈钢面板5等高光面板5的无痕焊接，适用范围广，非常适用于电梯制造行业。

进一步地，为保证焊接强度且面板正面无痕迹，当加强筋2的板厚小于等于0.8mm时，加强筋2与面板5压合后的间隙厚度控制在0.05~0.1mm；当加强筋2的板厚大于0.8mm时，加强筋2与面板5压合后的间隙厚度控制在0.15~0.2mm。

进一步地，激光焊接工艺使用的激光器为光纤激光器或碟片激光器，且输出功率均不小于1000W。

进一步地，激光焊接工艺使用的焊接头为一维摆动焊接头、二维摆动焊接头或扫描焊接头，聚焦光斑直径为0.1mm~0.6mm。

进一步地，激光焊接工艺的焊接速度不低于30mm/s。

进一步地，在上述激光焊接工艺条件下，面板5上焊缝4熔深不超过面板5板厚的1/4，在面板正面6无焊接痕迹。本发明采用连续模式激光器焊接，在达到正面无痕迹焊接效果时，焊缝4熔深更加稳定，强度更高，甚至可高于母材强度，产品质量更加稳定，使用寿命更长。

进一步地，激光焊接为断续焊；根据焊接幅面及强度要求，一定形式的单段焊缝呈一定规律排列分布于焊接区域。

进一步地，单段焊缝的轨迹均为激光束1在不同频率下摆动形成的；单段焊缝4为直线形或曲线形，长度为20~50mm，焊缝4间的距离为50~200mm。

进一步地，压嘴为气动压嘴，压力调节范围为0~3KN，压嘴对单段焊缝4位置进行局部压紧，形成密闭空间，压嘴内部具有抽风装置，除去焊接时产生的烟尘，并形成局部负压保护焊缝4。

实施例一

针对面板5材料为1mm镜面不锈钢，加强筋2材料为0.6mm镀锌板，焊前采用滚压方式于加强筋2上形成0.05~0.08mm凹槽，使用酒精将面板5与加强筋2表面油污等杂质清理干净。将加强筋2置于面板5并一起固定在工作台之上。选择1000w光纤激光器，输出光斑直径为0.1mm的二维摆动焊接头，设定焊接功率1000w，焊接速度35mm/s，摆幅0.5mm，摆动频率100Hz，摆动轨迹为圆形。上述参数设置完成后，在焊接系统中编辑焊接轨迹，单段焊缝4为直线，长度35mm，间距100mm；如图2所示，根据板材焊接区域幅面及强度要求，纵向4条，横向20条，间距80mm，两端焊缝4为增加的端头焊缝4，所有焊缝4均匀分布在加强筋2两侧与面板5重合的区域；设定压嘴压力1KN，保证压嘴压下时加强筋2与面板5间隙在0.05~0.1mm之间，启动程序进行焊接。焊后面板5上熔深为0.15mm，面板正面6无焊接痕迹。

实施例二

针对面板5材料为1.2mm预涂板，加强筋2材料为1mm镀锌板，焊前采用滚压方式于加强筋2上形成0.15~0.18mm凹槽，使用酒精将面板5与加强筋2表面油污等杂质清理干净。将加强筋2置于面板5上并一起固定在工作台之上。选择2000w碟片激光器，输出光斑直径为0.2mm的一维摆动焊接头，设定焊接功率1600w，焊接速度50mm/s，摆幅10mm，摆动频率10Hz。上述参数设置完成后，在焊接系统中编辑焊接轨迹，单段焊缝4为正弦曲线，长度35mm，间距200mm，中间两条焊缝4间距220mm；如图3所示，根据板材焊接区域幅面及强度要求，纵向4条，横向11条，间距200mm，均匀分布在加强筋2两侧与面板5的重叠区域；设定压嘴压力1.2KN，保证压嘴压下时加强筋2与面板5间隙在0.15~0.2mm之间，启动程序进行焊接。焊后面板5上熔深为0.2mm，面板正面6无焊接痕迹。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，电梯厅门板及轿壁板均包括面板和加强筋，加强筋焊接于对应面板上；其特征在于，该工艺包括以下步骤：

1)采用滚压或激光打点的方式使加强筋的焊接区域形成凹槽或凸点；

2)清洁加强筋与面板表面的杂质；

3)将加强筋与面板固定于工作台上，且加强筋与面板之间已预置间隙；

4)选定激光焊接工艺，所述激光焊接工艺包括激光器的类型、焊接头的类型和焊接速度；

5)设定焊接轨迹，采用与激光焊接头同步的压嘴压紧加强筋与对应面板之间的焊接区域，然后对焊接区域进行焊接。

2.如权利要求1所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：所述加强筋为镀锌板，所述面板为碳钢板、预涂板、拉丝面不锈钢板、镜面不锈钢板中的一种；所述加强筋的板厚为0.6mm~1.5mm，所述面板的板厚为0.8mm~1.5mm。

3.如权利要求1所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：当加强筋的板厚小于等于0.8mm时，加强筋与面板压合后的间隙厚度控制在0.05~0.1mm；当加强筋的板厚大于0.8mm时，加强筋与面板压合后的间隙厚度控制在0.15~0.2mm。

4.如权利要求1所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：所述激光焊接工艺使用的激光器为光纤激光器或碟片激光器，且输出功率均不小于1000W。

5.如权利要求1所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：所述激光焊接工艺使用的焊接头为一维摆动焊接头、二维摆动焊接头或扫描焊接头，聚焦光斑直径为0.1mm~0.6mm。

6.如权利要求1所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：所述激光焊接工艺的焊接速度不低于30mm/s。

7.如权利要求1所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：所述面板上焊缝熔深不超过面板板厚的1/4，在面板正面无焊接痕迹。

8.如权利要求1所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：所述激光焊接为断续焊；根据焊接幅面及强度要求，一定形式的单段焊缝呈一定规律排列分布于焊接区域。

9.如权利要求8所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：单段焊缝的轨迹为激光束在不同频率下摆动形成的；所述单段焊缝为直线形或曲线形，长度为20~50mm，焊缝间的距离为50~200mm。

10.如权利要求1所述的一种电梯厅门板及轿壁板激光搭接焊接工艺，其特征在于：所述压嘴为气动压嘴，压力调节范围为0~3KN，压嘴对单段焊缝位置进行局部压紧，形成密闭空间，压嘴内部具有抽风装置，除去焊接时产生的烟尘，并形成局部负压保护焊缝。