CN110520240A - 用于制造构件复合件的方法和构件复合件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造构件复合件的方法以及一种构件复合件，其中，将第一构件(2)和第二构件(3)在构成正面角焊缝(4)的情况下相互焊接。为了减小腐蚀倾向，将包括正面角焊缝(4)和在两侧邻接于正面角焊缝的构件部段(6、7)的待平整的连接区域(5)至少在表面上熔化，使得该表面在已平整的区域(5A)中具有连续的走向并且无棱边地过渡到邻接的未平整的区域中，并且去除污染物。

Description

用于制造构件复合件的方法和构件复合件
技术领域
本发明涉及一种用于制造构件复合件的方法以及一种构件复合件。
背景技术
焊接是用于制造构件复合件的一种确立方法。在此通过能量输入将待接合构件的材料熔化。熔体混合并且冷却形成焊缝，该焊缝材料锁合地连接各构件。可以利用和不利用附加材料实施焊接。经常将正面角焊缝用于在车辆制造中的焊接连接。“正面角焊缝”理解为两个构件之间的焊缝连接，其中，上构件至少部分重叠地放置在下构件上，并且焊缝构成在上构件的至少一个棱边面或侧面与下构件的邻接的支撑面之间。此类焊缝也可以称为侧面角焊缝。正面角焊缝可以构成为连续焊缝或者以拼接焊缝的形式(意味着有焊缝中断)。
除了焊缝强度之外，接合连接具有很小的腐蚀倾向在车辆行业中非常重要。
虽然通常为焊缝后续设置防腐蚀涂漆、例如KTL涂层。但是对此需要根据焊接连接的状况，对构件进行后续加工、例如附加清洁。
发明内容
在这种背景下，本发明的任务在于，提供一种如何能利用简单的措施且可靠地减小构件复合件中的腐蚀倾向的可能性。
该任务通过根据权利要求1的方法和根据权利要求7的构件复合件得以解决。其它有利的设计方案由从属权利要求和下列描述获得。
给出一种方法，在该方法中，将至少一个第一和第二构件在构成正面角焊缝的情况下相互焊接。根据本发明，在构成正面角焊缝后进行构件连接区域的至少在表面上的熔化、平整和清洁(去除污染物、例如浓烟)。连接区域包括正面角焊缝以及第一和第二构件的在侧向邻接于正面角焊缝的构件部段。进行平整/清洁的构件部段的宽度可以变化并且优选选择为，使得熔化棱边和焊透标记。再熔化和平整进行为，使得连接区域无棱边且无台阶地构成。特别是，已平整的连接区域的表面具有连续的走向并且连续地过渡到邻接于连接区域的未平整构件部段的表面中。
将正面角焊缝以及(沿焊缝方向观察)在侧向邻接的构件部段在表面上熔化，以用于平整。平整焊缝本身、清洁污染物并且产生从构件到焊缝的连续且无棱边的过渡。特别是将上金属板构件在棱边区域中通过平整而倒圆。平整也在下金属板构件的侧面上进行。在此，除了构件与焊缝之间的顺滑过渡之外也达到清洁效果，并且去除由先前焊缝产生所导致的例如浓烟痕迹。
已证实，如此平整的构件轮廓具有显著减小的腐蚀倾向，并且特别是可以抑制或大幅减少纤维状腐蚀。
如果在一种优选的设计方案中借助激光束(将该激光束震荡且离焦地在待平整的区域上引导)进行熔化或平整，那么能够实现已平整区域特别高的表面品质。在此，能量输入选择为，使得达到熔化期望程度或熔化深度。可以将焦点位置设定在接合平面上方或下方。震荡的形状不限于特定形状并且例如可以是正弦形或圆形或者具有其它任意形状。本领域技术人员会知悉，在合适选择焊接参数或震荡参数时，即使利用聚焦的激光束也能进行熔化和平整。
可以有利的是，平整连接区域，该连接区域具有的宽度相应于焊缝宽度的至少两倍。例如为此可以平整正面角焊缝右边和左边的构件部段，所述构件部段具有的宽度是正面角焊缝宽度的至少一半。
对于防止纤维状腐蚀已证实特别有利的是，已平整的构件表面和焊缝表面具有的平均粗糙度值RA为3μm(微米)或更小。
基于可达到的高加工速度，特别有利的是，借助基于扫描器的远程激光束装置进行平整。在远程激光束焊接时，将具有大焦距(例如大于30cm)的高能激光束指向构件。基于扫描器的远程激光束装置附加地具有用于使光束偏转的扫描器光学器件，该扫描器光学器件借助可调节的镜子能实现激光束的高动态定位。如果此类基于扫描器的远程激光系统“自动(on the fly)”运行(这意味着扫描器光学器件能附加地通过机器人定位)，那么能够达到直至9m/min以及更快的工作速度。
该方法特别适用于相互连接通常形成表面质量差的焊缝的材料。在一种优选的设计方案中，利用本方法连接铝构件，在此也可理解为由铝合金制成的构件。
此外，给出一种具有第一构件和第二构件的构件复合件，所述第一构件和第二构件借助正面角焊缝相互焊接。在既包括正面角焊缝又包括第一和第二构件的在侧向(沿正面角焊缝的纵向方向观察)邻接于正面角焊缝的部段的连接区域中，构件复合件的表面通过熔化而平整，从而所述表面在连接区域中具有连续的走向并且无棱边地过渡到未平整的区域中。
优选地所述构件复合件利用前述方法制造，并且同样达到针对本方法所描述的技术效果和优点。
构件优选是金属板构件，其中，构件同样可以是平坦的金属板部段、如空间成形的金属板(金属板成形件)。优选地，将厚度小于3mm的薄金属板用作金属板。基本上所有可焊接的材料或组合都可设想为用于金属板的材料、如(具有或不具有腐蚀涂层的)钢板、或由铝合金或镁合金制成的金属板。但是，如果金属板构件由铝合金并且特别是由5000er或6000er铝合金(所述铝合金倾向于鳞状焊缝表面并且因此通常会成问题地被加工)制成，那么本方法实现特别的优点。
以本方法制成的构件复合件具有显著减小的腐蚀倾向。就这方面来说，本方法特别适用于制造需要高腐蚀强度的构件复合件。在一种优选的设计方案中，以本方法制造一种构件复合件，该构件复合件是车身构件或车身附件、例如车门或车盖。
借助附图并且关联实施例的下列描述可更明白且更清楚地理解本发明的上述性能、特征和优点以及如何实现的方式和方法。只要在本申请中使用术语“能够/可以”，那么其既是技术可能性又是实际技术实施方案。
附图说明
接下来借助附图阐述实施例。其中：
图1示出具有构成的正面角焊缝的构件复合件的示意性视图，该正面角焊缝已经部分平整，
图2示出图1中未平整的正面角焊缝的剖视图，
图3示出具有已经平整的连接区域的图1中的构件复合件的剖视图。
具体实施方式
借助图1所示的构件复合件1阐述本发明。
第一构件2与第二构件3通过正面角焊缝4焊接。所述构件2和3例如可以是车门的内金属板和外金属板。
正面角焊缝4沿第一构件2的端面延伸并且例如可以具有空间上或在平面中弯曲的走向。上金属板和下金属板2、3也可以通过多个正面角焊缝相互连接。正面角焊缝可以以常规的方法构造，具有或没有附加材料。特别经过证明的是，通过触觉式激光焊接构造正面角焊缝，其中，通过触觉式焊缝引导系统引导激光束的位置，该接缝引导系统以探测器的类型沿着角探测。
在构造正面角焊缝4之后，将激光远程装置的激光束L指向待平整的连接区域5(通过图1的虚线示出)并且沿着该区域引导。连接区域5包括焊缝4以及第一构件2的邻接于焊缝的构件部段6和第二构件3的构件部段7。
在连接区域上引导激光束L，其中，该激光束实现焊缝4材料以及邻接的构件部段6、7的表面融化。激光束L用作离焦光束，这意味着，该光束具有位于焊缝平面明显上方或下方的焦点位置，由此耦入到构件的能量密度减小。使产生的相对大的激光点附加地震荡地在构件上运动(通过图1中的箭头O示出)。叠加在激光束L的推进运动V上的震荡O可以在此具有任意形状、例如圆形或正弦形震荡或其它形状。通过使用基于扫描器的激光远程装置，熔化可以非常快地进行，例如具有高达9m/min的工作速度。
通过激光束L实现的表面熔化导致焊缝区域的平整以及构件2、3在连接区域5中的表面形状的调整。因此沿推进方向位于激光束L后的连接区域作为已平整区域5A存在。特别是将连接区域5的宽度选择为，使得完全熔化上金属板的棱边，并且在焊缝4与第一构件或者说上金属板2之间构造倒圆、无棱边和无台阶的过渡。连接区域5具有的宽度例如相应于焊缝宽度的至少两倍，因此，例如在焊缝的右侧和左侧，平整具有焊缝4至少一半宽度的条带。熔融材料也部分地朝向第二构件3或者说下金属板流动(在此处实现对正面角焊缝4与下金属板3之间过渡的平整)。附加地，通过激光束平整来实现表面浓烟痕迹和其它污染物的清洁。
如此制造的构件复合件1的特点在于，正面角焊缝4在连接部段5区域中具有非常平整的表面和连续的(这意味着无棱边和无台阶的)表面走向。腐蚀倾向显著减小，此外，提高在已平整表面上的在接下来的加工步骤中所施加的腐蚀保护层的耐久性。图2和3补充性地示出正面角焊缝在平整前(图2)和平整后(图3)的剖视图。图3此外还示出具有最大偏转的激光束L的震荡。
所述实施例非按比例且非用于限制。可以在本领域技术人员行动的范围内进行修改。
附图标记列表
1 构件复合件
2、3 构件
4 正面角焊缝
5 连接区域
5A 已平整的连接区域
6、7 构件部段
O 震荡运动
L 激光束
V 推进方向

Claims (10)

1.用于制造具有减小的腐蚀倾向的构件复合件的方法，其中，将第一构件(2)和第二构件(3)在构成正面角焊缝(4)的情况下相互焊接，其特征在于，将包括正面角焊缝(4)和在两侧邻接于正面角焊缝的构件部段(6、7)的待平整的连接区域(5)至少在表面上熔化，使得该表面在已平整的区域(5A)中具有连续的走向并且无棱边地过渡到邻接的未平整的区域中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助激光束(L)进行所述平整，将该激光束震荡且离焦地在待平整的连接区域(5)上引导。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，已平整的连接区域(5A)具有的宽度相应于焊缝宽度的至少两倍。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，已平整的连接区域(5A)具有的平均粗糙度值为3μm或更小。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中，所述平整借助基于扫描器的远程激光束装置进行。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其中，所述构件是铝构件。
7.具有第一构件(2)和第二构件(3)的构件复合件，所述第一构件和第二构件借助正面角焊缝(4)互相焊接，其特征在于，构件复合件(1)的表面在既包括正面角焊缝(4)又包括第一和第二构件(2、3)的在侧向邻接于正面角焊缝的部段(6、7)的连接区域(5A)中通过熔化而平整，使得所述表面在连接区域(5A)中具有连续的走向并且无棱边地过渡到邻接的未平整的区域中。
8.根据权利要求7所述的构件复合件，其中，所述表面在已平整的连接区域(5A)中具有的平均粗糙度值小于3μm。
9.根据权利要求7或8所述的构件复合件，其中，构件(2、3)是车身构件或车身附件。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的构件复合件，该构件复合件是车门或车盖。
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