CN110625253A - 一种电梯面板的无痕焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电梯面板的无痕焊接方法，包括如下步骤：步骤1)：准备清洁的不锈钢面板和加强板；步骤2)：不锈钢面板和加强板装夹在一起，并且在加强板的顶面设置水冷管道；步骤3)：将不锈钢面板和加强板进行激光焊接，同时水冷管道内供水对加强板进行冷却。不锈钢面板和加强板进行激光焊接，其具有结合强度高、焊接深度可控、无电极磨损现象、焊接质量稳定、焊接速度快、焊接变形小等优点，同时，在加强板的背面用水冷的方式进行冷却，能够有效地加快热量散发，减少热量积聚造成不锈钢面板变色或变形，影响不锈钢面板的外观。本发明涉及焊接领域。

Description

一种电梯面板的无痕焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接领域，特别是一种电梯面板的无痕焊接方法。
背景技术
现有技术中，为了既减少钢材重量,又满足不锈钢面板的强度要求，会采取在面板后连接加强筋板的办法。例如在电梯行业中，为了降低轿厢的成本，一般采用将非不锈钢加强板与不锈钢面板粘接的方式进行连接，以提高不锈钢面板的强度。现有的方法，存在如下问题：粘接的方式在长期使用的过程中容易失效脱落，易造成事故，而且对于加强板的选用也有较大的限制，并不耐用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种电梯面板的无痕焊接方法
本发明解决其技术问题的解决方案是：
一种电梯面板的无痕焊接方法，包括如下步骤：
步骤1)：准备清洁的不锈钢面板和加强板；
步骤2)：不锈钢面板和加强板装夹在一起，并且在加强板的顶面设置水冷管道；
步骤3)：将不锈钢面板和加强板进行激光焊接，同时水冷管道内供水对加强板进行冷却。
本发明的有益效果是：不锈钢面板和加强板进行激光焊接，其具有结合强度高、焊接深度可控、无电极磨损现象、焊接质量稳定、焊接速度快、焊接变形小等优点，同时，在加强板的背面用水冷的方式进行冷却，能够有效地加快热量散发，减少热量积聚造成不锈钢面板变色或变形，影响不锈钢面板的外观。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤1)中：所述加强板的顶面预成型有凹槽，所述水冷管道放置在所述凹槽内。通过设置凹槽，加强板与水冷管道的接触面积更大，更有利于热量的散发。
作为上述技术方案的进一步改进，所述水冷管道包括多条平行设置的子冷却管道。多条平行设置的子冷却管道的两端通过汇集管连接，设置多条平行设置的子冷却管道，加大了加强板表面的冷却面积，进一步加快热量散发。
作为上述技术方案的进一步改进，加强板的材质为热轧钢板或冷轧钢板，厚度为1～1.5mm，不锈钢面板的厚度为0.8～1.4mm。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤1)中还包括：准备若干不锈钢珠，不锈钢珠的外径比加强板的厚度大；步骤1)后还包括步骤1.1)：将上述不锈钢珠放置在不锈钢面板与加强板之间；步骤3)中：进行激光焊时，将激光的焦点正对不锈钢珠进行焊接。步骤3)进行焊接时，激光的焦点正对不锈钢珠进行焊接，由于加强板和不锈钢珠均采用同种不锈钢材料，并且不锈钢珠的厚度比加强板的厚度大，激光首先加热局部熔化加强板形成不锈钢管熔融体，不锈钢管熔融体沿不锈钢珠流动至不锈钢面板的背面对不锈钢面板进行预热，同时由于不锈钢面板面板和加强板之间被不锈钢珠隔开，加强板熔融体具有良好的排气条件；激光继续对不锈钢珠加热熔融不锈钢珠，由于不锈钢珠与加强板熔融体处于接触主体，不锈钢珠与加强板熔融体之间的温差小，不锈钢珠熔融后也能够与加强板熔融体形成性质较为一致的不锈钢熔融体，不锈钢熔融体将热量传导至不锈钢面板上熔化不锈钢面板，熔化不锈钢面板的深度在不锈钢面板厚度的1/3～2/1之间；熔融后进行自然冷却得到焊接后的电梯面板成品。通过此方法进行焊接在焊点处进行了较大面积的预热，电梯面板不易产生形变，焊接同时用水冷的方式加强散热，避免不锈钢面板表面出现焊纹。
作为上述技术方案的进一步改进，步骤3)中：进行焊接时，采用正离焦量进行焊接。采用正离焦量进行焊接，从而焊接时熔融后焦点不会聚焦至焊接区造成能量过度密集蒸发熔融体，造成焊接区内藏气泡等不良。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。
图1是实施例的焊接结构的主视图；
图2是一种定位夹具实施例的示意图。
附图中：1-加强板：11-凸包；2-不锈钢珠；3-不锈钢面板。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接或连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
步骤1)：准备清洁的不锈钢面板3和加强板；不锈钢面板3的厚度为1mm，加强板的材质为不锈钢，加强板的厚度为1.2mm。所述加强板的顶面预成型有凹槽，所述水冷管道放置在所述凹槽内。通过设置凹槽，加强板与水冷管道的接触面积更大，更有利于热量的散发。
步骤2)：不锈钢面板3和加强板装夹在一起，并且在加强板的顶面设置水冷管道；所述水冷管道包括多条平行设置的子冷却管道。多条平行设置的子冷却管道的两段通过汇集管连接，汇集管通过管道连接外设的供水系统。多条平行设置的子冷却管道，加大了加强板表面的冷却面积，进一步加快热量散发。
步骤3)：将不锈钢面板3和加强板进行激光焊接，用300W脉冲Nd:YAG激光器进行焊接，激光波长为1.06μm；其焊接参数为电流300A，脉宽6ms，每个周期中，前5.5ms以100％功率输出，冷却0.5ms，频率4Hz，离焦量2mm，焊接速度100mm/s。焊接速度100mm/s同时水冷管道内供水对加强板进行冷却。
在此参数下，焊缝熔深为1.6mm，尚有0.6mm厚的不锈钢板未焊透，不锈钢面板3的表面无焊痕，平整美观。进行拉伸试验后，测得焊接接头抗剪强度为194MPa，达到了强度要求。
实施例二如下：
步骤1)：准备清洁的不锈钢面板3和加强板；不锈钢面板3的厚度为1mm，加强板的材质为不锈钢，加强板的厚度为1.2mm，准备外径为1.5mm的不锈钢珠2。所述加强板的顶面预成型有凹槽，所述水冷管道放置在所述凹槽内。
步骤1.1)：将上述不锈钢珠2放置在不锈钢面板3与加强板之间。
步骤2)：参照图1和图2，不锈钢珠2预先用定位夹具定位在不锈钢面板3与加强板之间，不锈钢面板3和加强板装夹在一起，并下压不锈钢面板3形成凸包定位不锈钢珠2，然后取出定位夹具；在加强板的顶面设置水冷管道；所述水冷管道包括多条平行设置的子冷却管道。多条平行设置的子冷却管道的两段通过汇集管连接，汇集管通过管道连接外设的供水系统。
步骤3)：将不锈钢面板3和加强板进行激光焊接，用300W脉冲Nd:YAG激光器进行焊接，激光波长为1.06μm；其焊接参数为电流300A，脉宽6ms，每个周期中，前5.5ms以100％功率输出，冷却0.5ms，频率4Hz，离焦量2mm，焊接速度100mm/s。焊接速度100mm/s同时水冷管道内供水对加强板进行冷却。
在此参数下，焊接后的钢板厚度为2.3mm，焊缝熔深为1.6mm，尚有0.7mm厚的不锈钢板未焊透，不锈钢面板3的表面无焊痕，平整美观。进行拉伸试验后，测得焊接接头抗剪强度为235MPa，达到了强度要求。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出多种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本发明创造权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种电梯面板的无痕焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1)：准备清洁的不锈钢面板(3)和加强板；
步骤2)：不锈钢面板(3)和加强板装夹在一起，并且在加强板的顶面设置水冷管道；
步骤3)：将不锈钢面板(3)和加强板进行激光焊接，同时水冷管道内供水对加强板进行冷却。
2.根据权利要求1所述的一种电梯面板的无痕焊接方法，其特征在于：步骤1)中：所述加强板的顶面预成型有凹槽，所述水冷管道放置在所述凹槽内。
3.根据权利要求1所述的一种电梯面板的无痕焊接方法，其特征在于：所述水冷管道包括多条平行设置的子冷却管道。
4.根据权利要求1所述的一种电梯面板的无痕焊接方法，其特征在于：加强板的材质为热轧钢板或冷轧钢板，厚度为1～1.5mm，不锈钢面板(3)的厚度为0.8～1.4mm。
5.根据权利要求4所述的一种电梯面板的无痕焊接方法，其特征在于：
步骤1)中还包括：准备若干不锈钢珠(2)，不锈钢珠(2)的外径比加强板的厚度大；
步骤1)后还包括步骤1.1)：将上述不锈钢珠(2)放置在不锈钢面板(3)与加强板之间；
步骤3)中：进行激光焊时，将激光的焦点正对不锈钢珠(2)进行焊接。
6.根据权利要求5所述的一种电梯面板的无痕焊接方法，其特征在于：步骤3)中：进行焊接时，采用正离焦量进行焊接。
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