一种无涂装不锈钢板激光焊接方法
【专利摘要】本发明涉及一种无涂装不锈钢板激光焊接方法，将上、下两层板材叠加，在所述下层板材的外露表面上设置一层保护膜，使激光焊光束从上层板穿过达到下层板一定深度，实现上下两层板之间的连接。本发明针对轨道车辆无涂装不锈钢车体的产品要求和工艺特点，在装配精度满足激光焊接要求的前提下，从控制外观质量和保证接头连接强度两方面选择焊接工艺方法，通过控制焊接功率、焊接速度等焊接工艺参数控制焊缝一定的熔宽和熔深，通过采取外露墙板带保护膜焊接、工件下表面垫铝合金垫板等特殊工艺保证焊缝不被氧化、焊接热量更为集中，既保证焊缝强度又保护外露焊缝背面无明显变形和变色。
【专利说明】一种无涂装不锈钢板激光焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不锈钢板激光焊接方法，特别涉及一种有外露表面商品化要求的不锈钢板激光焊接方法。
【背景技术】
[0002]在地铁、轻轨、动车组等轨道车辆中，已逐步推广和应用不锈钢材料的车体，不锈钢材质具有较高的强度和耐腐蚀性，且具有重量轻、维修费用低、美观、外表面无需涂装等特点。现有技术中，对于不锈钢墙板与墙板增强构件之间的焊接均采用激光焊接工艺。如图1所示，为传统的焊接方法示意图，采用传统的激光焊接工艺，虽然能够保证接头的连接强度，焊接速度也较快，但是焊接后，墙板的外表面焊接变形较大，同时因高温受热而呈现氧化色的现象，对于外表面采用无涂装工艺的不锈钢车体，其外露表面具有较高的商品化要求，由于焊接导致的变形和变色现象均会直接影响其外观效果。
【发明内容】
[0003]本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种无涂装不锈钢板激光焊接方法，使不锈钢板外露表面无明显变形和变色，达到商品化要求的外观效果。
[0004]为实现上述目的，本发明的技术方案是:
[0005]一种无涂装不锈钢板激光焊接方法，将上、下两层板材叠加，在所述下层板材的外露表面上设置一层保护膜，使激光焊光束从上层板穿过达到下层板一定深度，实现上下两层板之间的连接。
[0006]进一步，所述保护膜为PVC。
[0007]进一步，所述保护膜铺满整个板材的外表面，或所述保护膜只铺设在焊缝的位置。
[0008]进一步，所述保护膜通过胶粘贴在所述板材的外表面。
[0009]进一步，所述保护膜的厚度为0.05-0.3mm。
[0010]进一步，在所述保护摸的下方再铺设一层铝合金垫板。
[0011]进一步，所述招合金垫板的厚度为5_30mm。
[0012]进一步，所述招合金垫板的厚度为20mm。
[0013]进一步，所述铝合金垫板铺满整个所述下层板材的外表面，或所述铝合金垫板只铺设在焊缝的位置。
[0014]进一步，所述下层板材的熔透深度为(0.15-0.4) t，其中t为下层板材厚度。
[0015]综上内容，本发明所述的一种无涂装不锈钢板激光焊接方法，与现有技术相比，具有如下优点:
[0016](1)本发明针对轨道车辆无涂装不锈钢车体的产品要求和工艺特点，焊接时，在下层板板背面贴一层保护膜，实现工件表面与空气的隔离，保证焊缝不被氧化、既不影响焊接质量保证焊缝强度，又保证焊缝外观光亮，商品化质量得以保证。
[0017](2)在下层板板背面垫铝合金板，利用铝合金材料硬度适中的特点保护工件表面，保证工件外露表面焊接变形更小且不被划伤，利用铝合金材料热导率较高的特点将背面多余的焊接热量带走，减轻焊缝背面焊接线，既保证焊缝强度又保护外露焊缝背面无明显变形和变色，从而达到良好的外观效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是传统焊接方法示意图；
[0019]图2本发明焊接方法示意图。
[0020]如图1和图2所示，上层板材1，下层板材2，保护膜3，铝合金垫板4，下层板材的外表面5。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0022]如图2所示，本发明所述的一种无涂装不锈钢板激光焊接方法，是用于不锈钢车体外墙板及外墙板增强构件之间的焊接连接。其中，上层板材1指外墙板上的增强构件，如支撑梁等，下层板材2指不锈钢的外墙板，外墙板的背面为需要外露的外表面5，外表面5不做涂装处理，因此外墙板的背面需要满足较高的商品化外观要求，上层板材1搭接在下层板材2的正面上进行焊接连接。
[0023]焊接前，在下层板材2外露的外表面5上粘贴一层保护膜3，保护膜3实现工件表面与空气的隔离。粘贴一层保护膜3不会影响焊接质量，可以保证焊缝强度，而且，由于保护膜3将工件表面与空气隔离，使得下层板材2的外表面5上的焊缝不会被氧化，进而可以保证焊缝外观光亮，满足外墙板商品化外观要求，焊接完工后，将保护膜3撕除即可。
[0024]保护膜3优选采用PVC材料的薄膜，保护膜3与下层板材2之间通过丙烯酸背胶进行贴合，保护膜3的厚度不易太薄，太薄起不到保护的作用，但太厚会增加材料成本，经过大量实验确认，保护膜3的厚度优选选择0.05-0.3mm，在保证其保护作用的前提下，从材料成本角度考虑，保护膜3的厚度最佳选择为0.1mm。
[0025]保护膜3有两种方式粘贴在下层板材2上，一种是保护膜3铺满整个下层板材2的外表面5，这种方式的保护效果最优；另一种是只将具有一定宽度的保护膜3铺设在位于焊缝的位置。
[0026]焊接前，在保护摸3的下方再铺设一层铝合金垫板4，利用铝合金材料硬度适中的特点保护工件表面，保证工件外表面5焊接变形更小且不被划伤，利用铝合金材料热导率较高的特点将背面多余的焊接热量带走，保证焊接热量更为集中，减轻焊缝背面焊接线，从而达到良好的外观效果。
[0027]招合金垫板4的厚度选择为5-30mm,本实施例中，优选采用大约为20mm厚的招合金垫板4。铝合金垫板4可以铺满整个下层板材2的外表面5下方，也可以只铺设在焊缝的位置。为保证铝合金垫板4良好的散热效果，本实施例中，优选铝合金垫板4的整体规格尺寸与待焊接的下层板材2尺寸完全相同。
[0028]焊接时，将贴有保护膜3的下层板材2铺设在铝合金垫板4上，将上层板材2搭接在下层板材2的上表面，用压紧装置固定，使激光焊光束从上层板材1穿过达到下层板材2一定深度，进而完成上层板材1和下层板材2之间的连接。[0029]通过控制激光焊接设置的焊接功率、焊接速度等焊接参数，保证有下层板材2的外露表面要求的激光焊搭接接头的熔透深度d为(0.15-0.4)t,其中，t为下层板材2的厚度，熔宽S在0.6-lmm之间，从而既保证焊接接头强度，又保证外露接头良好的商品化效果。例如:0.8+2.0半熔透搭接接头，焊接功率在1700W，焊接速度在4.0mm/min，对应接头的熔深d为0.4mm,熔宽S为0.6mm ;而焊接功率在1900W，焊接速度在3.5mm/min,对应接头的熔深d为0.8mm,熔宽S为1.0mm。
[0030]如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:将上、下两层板材叠加，在所述下层板材的外露表面上设置一层保护膜，使激光焊光束从上层板穿过达到下层板一定深度，实现上下两层板之间的连接。
2.根据权利要求1所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:所述保护膜为PVC。
3.根据权利要求2所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:所述保护膜铺满整个板材的外表面，或所述保护膜只铺设在焊缝的位置。
4.根据权利要求2所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:所述保护膜通过胶粘贴在所述板材的外表面。
5.根据权利要求1所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:所述保护膜的厚度为 0.05-0.3mm。
6.根据权利要求1所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:在所述保护摸的下方再铺设一层招合金垫板。
7.根据权利要求6所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:所述铝合金垫板的厚度为5-30mm。
8.根据权利要求7所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:所述铝合金垫板的厚度为20mm。
9.根据权利要求6所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:所述铝合金垫板铺满整个所述下层板材的外表面，或所述铝合金垫板只铺设在焊缝的位置。
10.根据权利要求1至9任一项所述的无涂装不锈钢板激光焊接方法，其特征在于:所述下层板材的熔透深度为(0.15-0.4) t，其中t为下层板材厚度。
【文档编号】B23K26/18GK103658985SQ201210339457
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月13日 优先权日:2012年9月13日
【发明者】韩晓辉, 王素环, 刘胜龙 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司