CN112454906A - 一种用于降低排放的焊接零件及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于降低排放的焊接零件及其焊接方法，所述焊接零件用于吹塑油箱的连接件，包括：本体、外层、焊接法兰结构和连接环结构；所述尼龙本体的外表面设有二次注塑的外层；所述外层底部设有一个所述焊接法兰结构，所述焊接法兰结构用于与吹塑油箱上带有EVOH层的多层板焊接固定；所述本体底部设有连接环结构，所述连接环结构在所述焊接零件与多层板焊接时插入到所述多层板的EVOH层中，降低所述本体和所述EVOH层之间的间隙，从而降低排放。本发明能解决现有油箱与双组份焊接零件进行焊接时，为了降低排放易造成焊接强度不足，存在泄露风险的问题，相比较于传统吹塑技术的外置焊接，既有效降低了排放，又提高了焊接可靠性。

Description

一种用于降低排放的焊接零件及其焊接方法

技术领域

本发明涉及汽车油箱焊接技术领域，尤其涉及一种用于降低排放的焊接零件及其焊接方法。

背景技术

现今汽车行业中使用的燃油箱主要由多层热塑性材料(HDPE)构成，并且按照挤出吹塑成型方法制造。为了降低燃油箱的排放，如今穿透性焊接多采用双组份焊接零件，如图1所示，将双组份焊接零件通过焊接法兰2与油箱中的多层板3焊接。焊接零件中的尼龙材料与油箱中多层板中的EVOH层都能有效降低碳氢分子的渗透作用。由于尼龙不能与箱体表面HDPE材料焊接，因此需要使用HDPE材料对尼龙零件进行二次注塑。目前的技术难点是降低传统吹塑项目的排放，因此，当焊接零件与油箱进行焊接时，需要尽可能的降低尼龙材料与箱体EVOH层之间的焊接间隙。但实际生产过程中，为了减少排放，焊接过程中当这个间隙很小时，会容易导致局部区域连接强度不够，导致存在一定的泄漏风险。因此，如何改善焊接零件的结构和焊接方法具有重要的研究意义。

发明内容

本发明提供一种用于降低排放的焊接零件及其焊接方法，解决现有油箱与焊接零件进行焊接时易造成焊接强度不足，存在泄漏风险的问题，相比较于传统吹塑技术的外置焊接，既有效降低了排放，又提高了焊接可靠性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于降低排放的焊接零件，所述焊接零件用于吹塑油箱的连接件，所述焊接零件包括：本体、外层、焊接法兰结构和连接环结构；

所述尼龙本体的外表面设有二次注塑的外层；所述外层底部设有一个所述焊接法兰结构，所述焊接法兰结构用于与吹塑油箱上带有EVOH层的多层板焊接固定；

所述本体底部设有连接环结构，所述连接环结构在所述焊接零件与多层板焊接时插入到所述多层板的EVOH层中，降低所述本体和所述EVOH层之间的间隙，从而降低排放。

优选的，所述连接环结构为穿刺环，所述穿刺环向下延伸并在尾部形成尖刺结构，所述穿刺环在所述焊接零件和所述多层板焊接时，穿刺并固定到所述多层板中。

优选的，所述穿刺环包括：底座、支撑沿和刺圈；

所述底座为圆盘结构，所述支撑沿沿所述底座的边沿环绕设置，用于支撑所述穿刺环固定在所述内腔内；

所述刺圈与所述支撑沿同轴心设置在所述底座上，所述刺圈设置在所述支撑沿的内环中。

优选的，所述刺圈的高度大于所述支撑沿的高度。

优选的，所述刺圈向下延伸的尾部为尖刺结构。

优选的，所述刺圈的截面为锥筒形状。

优选的，所述刺圈与所述支撑沿之间设有凹槽。

优选的，所述底座的中心处设有凸柄，所述凸柄为筒状结构。

本发明还提供一种使用上述焊接零件的焊接方法，包括：

在焊接前，将焊接零件的焊接法兰结构按设定要求进行加热，并对多层板与所述焊接法兰结构和所述连接环结构相对应的位置按所述设定要求进行加热至所加热区域熔融；

将所述焊接零件与所述多层板贴合在一起，使所述连接环结构穿入熔融的塑性的所述多层板，并使焊接零件的尼龙本体与多层板内的EVOH层之间的间隙减小，从而降低的排放；

对所述焊接法兰结构与所述多层板的连接处进行焊接。

优选的，还包括：

在对所述焊接法兰结构和所述多层板进行加热时，对所述连接环进行隔热防护，以确保材料特性不发生变化。

本发明提供一种用于降低排放的焊接零件及其焊接方法，该焊接零件中设置连接环结构，在焊接零件与多层板焊接时，连接环结构插入到多层板的EVOH材料中，降低焊接零件的尼龙材料和多层板中EVOH层的间隙，解决现有油箱与焊接零件进行焊接时易造成焊接强度不足，存在泄漏风险的问题，相比较于传统吹塑技术的外置焊接，既有效降低了排放，又提高了焊接可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是现有双组份焊接零件与多层板的焊接示意图；

图2是现有双组份焊接零件与多层板焊接后剖面示意图；

图3是本发明提供的一种用于降低排放的焊接零件的剖面示意图；

图4是本发明提供的一种用于降低排放的焊接零件的焊接方法流程图；

图5是本发明提供的焊接前对焊接零件与多层板进行加热的示意图；

图6是本发明提供的焊接后焊接零件与多层板的结构示意图；

图7是本发明提供的焊接时对焊接零件进行隔热的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前将焊接零件焊接在油箱时，由于焊接过程中当这个间隙很小，会容易导致局部区域连接强度不够，导致存在一定的泄漏风险问题，本发明提供一种用于降低排放的焊接零件及其焊接方法，该焊接零件中设置连接环结构，在焊接零件与多层板焊接时，连接环结构插入到多层板的EVOH材料中，降低焊接零件的尼龙材料和多层板中EVOH层的间隙，解决现有油箱与焊接零件进行焊接时易造成焊接强度不足，存在泄漏风险的问题，相比较于传统吹塑技术的外置焊接，既有效降低了排放，又提高了焊接可靠性。

如图3所示，一种用于降低排放的焊接零件，所述焊接零件用于吹塑油箱的连接件，所述焊接零件包括：本体4、外层1、焊接法兰结构2和连接环结构。所述本体4外表面设有二次注塑的外层1，所述外层1底部设有焊接法兰结构2。所述尼龙本体4底部设有连接环结构，所述穿刺环状结构在所述焊接零件与多层板焊接时穿刺到所述多层板的EVOH层中，降低所述本体4和所述EVOH层之间的间隙，从而降低排放。

具体地，为了使焊接零件与油箱的HDPE层焊接，所述焊接法兰结构采用HDPE材料制备，实现双组份焊接件的焊接，本体可采用尼龙材料，外层为HDPE外层。如图2所示，所述尼龙本体设有中空的内腔，当前的双组份焊接件在焊接之后，会在双组份焊接件的尼龙本体4与多层板的EVOH层31留有一定的间隙5，其中尼龙本体和在多层板中的EVOH层都起到减少渗透的作用。通过深入研究，双组份焊接件(焊接在平面上)的排放主要由双组份焊接件的尼龙本体与多层板的EVOH层的间隙决定。为了降低排放，需要降低尼龙本体与EVOH层之间的间隙。在焊接零件中设置连接环结构，使连接环结构在焊接零件与多层板焊接时能刺穿到多层板的EVOH层中，降低尼龙本体和EVOH层之间的间隙，能解决现有油箱与焊接零件进行焊接时易造成焊接强度不足，存在泄漏风险的问题，相比较于传统吹塑技术的外置焊接，既有效降低了排放，又提高了焊接可靠性。

进一步，所述连接环结构为穿刺环，所述穿刺环向下延伸并在尾部形成尖刺结构，所述穿刺环在所述焊接零件和所述多层板焊接时，穿刺并固定到所述多层板中。

如图3所示，所述穿刺环包括：底座、支撑沿42和刺圈41。所述底座为圆盘结构，所述支撑沿42沿所述底座的边沿环绕设置，用于支撑所述穿刺环固定在所述内腔内。所述刺圈41与所述支撑沿42同轴心设置在所述底座上，所述刺圈41设置在所述支撑沿的内环中。

进一步，所述刺圈41的高度大于所述支撑沿42的高度。

更进一步，所述刺圈41向下延伸的尾部为尖刺结构。

再进一步，所述刺圈41的截面为锥筒形状。

如图2所示，所述刺圈41与所述支撑沿42之间设有凹槽43。

进一步，所述底座的中心处设有凸柄44，所述凸柄44为筒状结构。

可见，本发明提供一种用于降低排放的焊接零件，该焊接零件中设置连接环结构，在焊接零件与多层板焊接时，连接环结构插入到多层板的EVOH材料中，降低焊接零件的尼龙材料和多层板中EVOH层的间隙，解决现有油箱与焊接零件进行焊接时易造成焊接强度不足，存在泄漏风险的问题，相比较于传统吹塑技术的外置焊接，既有效降低了排放，又提高了焊接可靠性。

相应地，如图4所示，本发明还提供一种用于上述的焊接零件的焊接方法，包括：

S1：在焊接前，将焊接零件的焊接法兰结构按设定要求进行加热，并对多层板与所述焊接法兰结构和所述连接环结构按所述设定要求进行加热至所加热区域熔融；

S2：将所述焊接零件与所述多层板贴合在一起，使所述连接环结构穿入熔融的塑性的所述多层板的EVOH层中，并使焊接零件的尼龙本体与多层板内的EVOH层之间的间隙减小，从而降低排放。

S3：对所述焊接法兰结构与所述多层板的连接处进行焊接。

具体地，如图5和图6所示，双组份焊接零件1的焊接法兰结构2必须加热用于焊接(加热区域a)，同样的在另外一侧，多层板3也必须加热(加热区域b).加热温度需要根据取得的良好焊接连接性能来确定。第二个加热区域c必须同时准备，最好在更高的温度下加热以保证更深的熔融深度。在加热区域c的目的不是焊接连接，而是能够使尖锐的刺圈41能够轻松的插入多层板3熔融塑化的材料中。

进一步，该方法还包括：在对焊接法兰结构和所述多层板进行加热时，对所述连接环进行隔热防护，以确保材料特性不发生变化。

在实际应用中，如图7所示，同时尖锐的刺圈41必须被保护，避免热辐射，以确保其材料特性不发生变化(不变软)，可采用隔热板6对刺圈进行隔热保护。

可见，本发明提供一种用于降低排放的焊接零件的焊接方法，该焊接零件中设置连接环结构，在焊接零件与多层板焊接时，连接环结构插入到多层板的EVOH材料中，降低焊接零件的尼龙材料和多层板中EVOH层的间隙，解决现有油箱与焊接零件进行焊接时易造成焊接强度不足，存在泄漏风险的问题，相比较于传统吹塑技术的外置焊接，既有效降低了排放，又提高了焊接可靠性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于降低排放的焊接零件，所述焊接零件用于吹塑油箱的连接件，其特征在于，所述焊接零件包括：本体、外层、焊接法兰结构和连接环结构；

所述本体的外表面设有二次注塑的外层；所述外层底部设有一个所述焊接法兰结构，所述焊接法兰结构用于与吹塑油箱上带有EVOH层的多层板焊接固定；

所述本体底部设有连接环结构，所述连接环结构在所述焊接零件与多层板焊接时插入到所述多层板的EVOH层中，降低所述本体和所述EVOH层之间的间隙，从而降低排放。

2.根据权利要求1所述的用于降低排放的焊接零件，其特征在于，所述连接环结构为穿刺环，所述穿刺环向下延伸并在尾部形成尖刺结构，所述穿刺环在所述焊接零件和所述多层板焊接时，穿刺并固定到所述多层板中。

3.根据权利要求2所述的用于降低排放的焊接零件，其特征在于，所述穿刺环包括：底座、支撑沿和刺圈；

所述底座为圆盘结构，所述支撑沿沿所述底座的边沿环绕设置，用于支撑所述穿刺环固定在所述内腔内；

所述刺圈与所述支撑沿同轴心设置在所述底座上，所述刺圈设置在所述支撑沿的内环中。

4.根据权利要求3所述的用于降低排放的焊接零件，其特征在于，所述刺圈的高度大于所述支撑沿的高度。

5.根据权利要求4所述的用于降低排放的焊接零件，其特征在于，所述刺圈向下延伸的尾部为尖刺结构。

6.根据权利要求5所述的用于降低排放的焊接零件，其特征在于，所述刺圈的截面为锥筒形状。

7.根据权利要求3所述的用于降低排放的焊接零件，其特征在于，所述刺圈与所述支撑沿之间设有凹槽。

8.根据权利要求3所述的用于降低排放的焊接零件，其特征在于，所述底座的中心处设有凸柄，所述凸柄为筒状结构。

9.一种用于权利要求1至8任一项所述的焊接零件的焊接方法，其特征在于，包括：

在焊接前，将焊接零件的焊接法兰结构按设定要求进行加热，并对多层板与所述焊接法兰结构和所述连接环结构相对应的位置按所述设定要求进行加热至所加热区域熔融；

将所述焊接零件与所述多层板贴合在一起，使所述连接环结构穿入熔融的塑性的所述多层板的EVOH层中，并使焊接零件的尼龙本体与多层板内的EVOH层之间的间隙减小，从而降低排放；

对所述焊接法兰结构与所述多层板的连接处进行焊接。

10.根据权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，还包括：

在对所述焊接法兰结构和所述多层板进行加热时，对所述连接环进行隔热防护，以确保材料特性不发生变化。

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