用于焊接中蒸汽释放的机械造窝的制作方法

本发明通常涉及焊接，且更具体地涉及用于促进诸如锌的焊接材料中不需要的蒸汽副产品的释放的系统和方法。

背景技术：

焊接是在广泛行业中使同种或异种材料结合的常用方式。用于焊接的能量可以以各种方式施加，例如通过激光或超声波振动。

在汽车制造方面，钢或金属(例如铝)正在被使用。与将多种材料焊接在一起相关的需求和挑战在增加。

通过焊接相连的工件包括这些，例如仪表板和门板、灯、空气管道、方向盘、装饰、车厢底板或其他车辆贮存隔间、装饰部件、外部零件以及发动机部件。例如，就发动机部件和其他引擎盖下的(UTH)应用而言，工件经持续配置和开发以承受热的和/或化学上的侵蚀性环境。

就外部零件而言，诸如挡泥板，工件正在发展成可在装配线上上漆并且在很长一段时间具有高的耐热和耐化学性。以及在汽车应用中正在持续考虑许多其他潜在用途。

当焊接中熔化时，某些材料释放出不需要的气体或蒸汽。含锌的工件可以具有这个特性。这些工件可包含如镀锌钢，例如，或是镀锌和铝的组合的钢。用这些方式涂敷工件以提供益处，例如为所得部件提供高的抗腐蚀性。

当不需要的蒸汽在正形成的接头中产生时，其被施以高压且必须从周围熔融材料中脱离。参考附图，且更具体地参考第一个图，图1示出示例性现有技术构造100，其中，第一工件110正与第二工件120接合。熔化的材料由数字130表示。通过给构造100的热影响区140(HAZ)施加焊接能量(例如，通过激光)来熔化材料，以及加压的蒸汽由数字150示出。

在某些情况下，高压蒸汽150在熔融金属中形成不需要的气孔以脱离，如图2中的附图标记200示意性地示出的那样。也有可能的是，当熔融材料冷却时，蒸汽150可能困在其中。

用其他方式促进来自熔融材料中的气体的释放的先前的努力没有预期的那么有效，而且/或就设备和工艺而言代价高。

技术实现要素：

本公开涉及将两个工件焊接在一起的方法。至少其中的一个工件包含一种材料，诸如锌或锌和铝，该材料在焊接熔化时释放不需要的蒸汽。

本方法包括利用冲压系统在第一工件的第一预选区域处冲压第一工件，以形成多个凹部或凹窝。本方法还包括将第一预选区域定位成邻近第二工件的相应区域。在像这样冲压和定位之后，本方法包括将能量施加至第一预选区域和第二预选区域以熔化第一工件和第二工件的材料来形成连接两个工件的接头。

基于所生成的配置和生成构造，任何由例如锌或锌和铝的熔化的材料所产生的蒸汽在形成的凹部间从正在形成的接头处排出，并且远离第一工件和第二工件。

本发明的其他方面将在下文中部分说明和提出。

附图说明

图1示意性地示出了正焊接在一起的两个工件的现有技术构造。

图2示出了在由熔化的材料产生的蒸汽以一种不需要的方式从正在形成的焊缝顶部脱离之后的图1的构造。

图3-图7示出了根据本公开的各种实施例冲压的第一工件。

图8-图12通过各个步骤示出了正焊接工件的侧横截面，这些步骤中的任何一个可以是自动化的。

图13和图14根据各种实施例示意性示出了包括相关的致动和控制设备的冲压机械。

图15示出了用于本文描述的自动化功能中使用的示例控制器。

图16示出了执行现有技术中这些功能的方法。

图17示出了其中在同一方向上以条状形成的凹部的构造。

图18示出了其中在另一方向上以条状形成的凹部的构造。

图19示出了其中在填充图案中形成凹部的构造。

附图不一定是按比例绘制的，例如为了示出具体部件的细节，有些特征可以放大或缩小。在某些情况下，为了避免使本公开含糊，熟知的部件、系统、材料或方法未详细说明。

这里公开的具体结构和功能细节不应解释为限制性的，而仅仅作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员多方面地应用本公开的代表性基础。

具体实施方式

根据需要，在此公开本公开的具体实施例。公开的实施例仅作为示例，能以各种可替换的形式以及这些形式的组合来具体实施。在此使用的，例如示例性和类似的术语广义地指的是用作说明、样本、模型或样式的实施例。

这里公开的具体结构和功能细节不应解释为限制性的，而仅仅作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员应用本公开的代表性基础。

虽然此处描述的本技术主要与汽车相关，然而该技术不限于汽车。这些概念可用于例如与飞机和船舶有关的各种各样的应用中。

I.图3-图7、图13和图14

再次参考附图，特别是第三个图，图3示出了包含第一工件110的构造300。工件110用第一侧面112所示进行说明。第一侧面112可称为接合面。

工件110的预定区302机械性地造窝以形成一个或多个蒸汽抽空区304的区域。其中抽空区304和凹陷和/或突出部在图8-图12中更加详细地示出。

在凹陷区304中的凹陷可用其他术语称谓，诸如凹部或凹窝。预定要造窝的区域可以但不必由计算机处理执行。

通过形成凹部或低部，在低部之间形成高部。例如，当来自机械冲压系统的齿压进接合面时，在凹部周围的一些表面材料可以相对于初始表面(例如，从初始表平面)升高。高部或突出部能有助于本文单独描述的排气，或通过低部联合起来排气。为了这些目的，在高区域间形成间隙。低部和高部在图8-图12中提到。

蒸汽抽空区304利用机械冲压器械或系统通过使工件110的第一表面112变形而形成。示例的机械冲压系统1300、1400在图13和图14中示意性地示出(非按比例)。

虽然图13和图14中的机械冲压系统1300、1400的本体示出为方形，然而系统的本体可以具有任何各种各样的形状。在预期的实施例中，例如，冲压表面是弯曲的(如由圆形或弧形部组成)且抵靠工件110轧制而形成气体抽空凹部。

机械冲压系统1300、1400包括诸如齿的多个突出部1302、1402。根据将在工件110中形成的蒸汽抽空区304所需要的形状、大小、数目和间距，各实施例中的突出部1302、1402可以具有任何各种形状、大小、数目和齿间距。

在一个实施例中，当在大约0.1至0.5mm之间以及在一个案例中在大约0.2至0.3mm之间将齿定位在一起时，使齿成形并应用于其生成工件110、120之间的最终间隙。

在预期的实施例中(未示出)，至少一些突出部1302、1402在至少形状、大小和间距之一方面不同于邻近的突出部或多个突出部。

图13的机械冲压系统1300的突出部1302通常为尖的。图14的机械冲压系统1400的突出部1402通常为圆形。

任何突出部1302、1402可具有圆形轮廓或侧面，例如突出部1302、1402为锥形，其锥点远离机械冲压系统1300、1400的基体或本体而朝向冲压的工件110。或任何突出部1302、1402也可具有轮廓，或者侧面可拥有角部，例如突出部1302、1402为三角棱锥体、方椎体或其它多边形的棱椎。

在预期实施例中，突出部1302、1304包括细长尖端，而非每个突出部1302、1304均汇聚于某个点。所述点可为例如三棱柱的细长尖端。此实施例还视为由图13进行说明。此类型的齿1302形成尖底通道、凹槽、槽道或具有等于齿1302的长度的长度的类似物。

在另一个预期实施例中，突出部1402类似于三棱柱但具有圆形、细长尖端，诸如圆柱体的一半。此实施例考虑由图14示出。这个齿1402将形成与齿1402一样长的圆形通道。

示例性冲压系统1300、1400可包括或连接至一个或多个致动和控制装置，诸如图13和图14中示意性地示出且由数字1310标识的致动和控制装置。致动部件由数字1320标识。控制部件由数字1330标识。

致动和控制装置1310可包括或形成自动化系统，诸如像机器人的机器。控制装置1310可包括计算装置(例如，计算机)或其他控制电路或装置。

在预期实施例中，致动和/或控制部件1310、1320还可用于致动和/或控制本技术的方法中使用的其他系统。例如，致动和/或控制部件1310、1320还可用于致动和/或控制夹紧机器，将工件朝彼此偏置用于焊接。例如，致动和/或控制部件1310、1320还可用于致动和/或控制焊接设备，诸如提供用于焊接的能量的激光设备或超声能量设备。

图4-图7示出了预定区域402、502、602、702的其他构造，其中工件110经机械地窝进以形成造窝404、504、604、704的各自区域。

如图4中所示，所述构造可包括造窝404₁、404₂、404₃的多个区域。所述区域可用各种术语称谓，诸如造窝区域、凹陷区域、冲压区域、冲压后区域等等。虽然示出了三个区域，但是工件110可压印以形成两个或三个以上造窝区域404。

作为另一示例，图5示出了多个矩形冲压后区域，且特别示出了其中具有不同大小和矩形形状的三个冲压后区域504₁、504₂、504₃。图6通过示例方式示出了通过冲压系统1300、1400的一个或多个道次形成的单个细长的、椭圆形的冲压后区域604。仅通过示例方式，图7示出了多个矩形冲压后区域，且特别示出了其中具有大约相同大小和椭圆形形状的三个冲压后区域704₁、704₂、704₃。

关于预定区域402、502、602、702，每个工件可与一个以上区域相关联，例如一个预定区域与造窝304、404、504、604、704的每个区域相关联。第一凹陷区域特定区域406通过示出对应于仅第一凹陷区域404的区域406来指示此构思。

II.图15-控制系统

图15示出了示例性控制器或计算机系统1500。控制器1500在某些实施例中是更大系统1501(诸如焊接系统)的一部分。

如前所述，控制器1500可配置和布置来控制焊接设备、致动设备、夹紧设备或本文所使用的其他设备中的任何一个，诸如相关传感器(例如，温度)、风扇或泵。控制器1500可以以多种方式中的任何一种来实施，诸如膝上型计算机、服务器、在移动通信装置内部，或其他形式。

虽然没有示出图15中说明的所有部件之间的连接，但是部件可彼此交互以实现系统功能。控制功能可包括本文所提及或推断的控制功能，诸如通过控制冲压机器1300、1400的方式确定在工件上设置凹陷的位置。为此，控制器1500可包括上文结合图13和图14标记的控制系统1310或是其一部分。

作为另一示例，控制功能可包括使用冲压系统1300、1400启动工件110的冲压。控制器1500的功能可包括诸如通过激光装置的方式启动焊接能量的施用。另一示例，功能包括诸如通过夹紧或单向力致动器的方式启动力的施用以将要接合的工件朝彼此偏置。

如图所示，控制器1500包括存储器或计算机可读存储装置1502，诸如易失性介质、非易失性介质、可移动介质和不可移动介质。如说明书和权利要求书中所使用的术语计算机可读介质及其变型是指有形或非暂时性计算机可读存储装置。

在某些实施例中，存储介质包括易失性和/或非易失性、可移动和/或不可移动介质，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、固态存储器或其它存储器技术，CD ROM、DVD、蓝光或其他光盘存储装置、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储装置。

控制器1500还包括通过通信链路1506(诸如计算机总线)的方式连接或可连接至计算机可读存储装置1502的处理硬件单元1504。

处理硬件单元1504可包括或为多个处理器，所述处理器可包括单个机器或多个机器中的分布式处理器或并行处理器。处理硬件单元可用于支持虚拟处理环境。处理硬件单元可包括状态机、专用集成电路(ASIC)、包括现场PGA或状态机的可编程门阵列(PGA)。本文提及的执行代码或指令以执行操作、动作、任务、功能、步骤等等的处理硬件单元可包括直接执行操作和/或促进、引导或配合另一个装置或部件以执行操作的处理硬件单元。

计算机可读存储装置1502包括计算机可执行指令或代码1508。计算机可执行指令1508可由处理硬件单元1504执行以使处理硬件单元和因此控制器1500执行本公开中描述的功能的任何组合。这些功能可包括控制执行所述操作中的任一种的方式，诸如执行所述操作的定时或诸如何时开始操作、执行操作的时间多久以及何时停止操作的定时。

控制器1500进一步包括输入/输出(I/O)装置1510，诸如无线收发器和/或有线通信端口。

在某些实施例中，控制器1500包括无计算机代码的电路。在其他实施例中，控制器1500包括执行指令1508的发送和接收信号或信息的处理硬件单元1504。信息可以消息或分组化数据的形式传输。在各种实施例中，处理硬件单元1504与一个或多个通信网络1512通信，诸如因特网。通信可以包括用于操作或软件更新的指令。

在某些实施例中，诸如当系统1500是在冲压、夹紧和焊接过程的不止一个方面内实行时，控制器1500包括或连接至一个或多个本机和/或输出装置1514。处理硬件单元1504可无线地或有线地将信号或消息发送至装置1514和从装置1514接收信号或消息。

输入装置1516可包括与本文描述的过程相关联的传感器，诸如造窝-冲压设备、夹紧设备和焊接设备。控制器1500可以无线地或有线地从温度传感器接收关于焊接期间工件或焊接区域的温度的反馈，并且使用所述反馈以确定诸如通过激光施用的焊接能量是否应当降低还是停止。

输出装置1518可包括本文描述的任何设备、部件或机械，诸如造窝-冲压设备、夹紧设备和焊接设备。

下文结合图16的方法进一步描述控制器1500的功能。

III.图16和辅助性的图8至图15-操作方法

图16示出了通过其实施本技术的算法或方法1600，由与将两个工件焊接在一起相关联的流程图1600概括，其中一个工件经机械地造窝以促进在接头形成期间在正在熔化的工件材料中形成的蒸汽的排出。在描述方法1600时，参考图8-图12的说明。

应当理解的是，方法1600的操作不一定以任何特定次序呈现，并且以替代次序执行某些或全部操作是可行且是所预期的。操作已经以所示次序呈现以便于描述和说明。在不脱离所附权利要求书的范围的情况下可添加、省略和/或同时执行操作。

还应当理解的是，所说明的方法1600可在任何时候结束。在某些实施例中，此过程的某些或全部操作和/或大体上的等效操作是通过执行存储或包括在计算机可读介质(诸如存储器1602)上的计算机可读指令来执行的。

所示方法1600可因此视为包括多种方法或子过程。

方法1600开始1601，并且流转到框1602，在此提供了两个工件110、120。工件110、120可包括各种各样的材料中的任何一种。在各种实施例中，工件110、120中的一个或两个包含钢。在某些实施例中，工件110、120中的一个或两个包括锌或锌和铝的组合。例如在一个案例中，工件110、120包含表面涂覆有或镀有锌或锌和铝的组合的钢。

图3-图12所示工件110、120认为是示意性地示出各种实施例，例如工件110、120中一个或两个包含单种材料、一种以上组合的材料和/或涂层或镀层。关于涂层，例如，图3-图12中涉及的表面112、122可认为包括涂层。

正如所提供的，第一侧面112可称为结合面。术语结合面在本文可用来描述根据本技术处理的表面112、122中的无论哪个。在某些情况下，即使只处理一个表面，术语结合面可更为一般地用来指代连接的表面112、122。

根据方法1600，工件中的至少一个将通过工具或装置机械地压印(诸如通过冲压)以形成多个凹部。

虽然工件可以以多种方式机械地变形，此工艺在本文中主要称为机械冲压，或仅是冲压。下面指的冲压应不一定限制工件机械地变形通过的方式。

并且虽然工件110、120都可冲压，但为了简单起见下面的描述主要描述第一工件110冲压的实施例。因此，描述意在包含其中使待连接的工件110、120都变形的实施例。

在框1604处，定位工件110用于冲压。在预期的实施例中，定位至少部分地由自动化机械例如一个或多个机器人来执行。定位机械至少部分地由控制器(诸如图15中的控制器1500)来控制。定位机械因此可看作如上结合图15所述的输出端1518。

定位用于冲压的工件110可包括选择或确定工件110上通过冲压将受到变形(例如，造窝)的一个或多个区域。该确定可由控制器(诸如上述控制器1330、1430、1500)部分或完全地执行。

正如所提供的，确定区可以但非必需包括计算机处理。例如，区可简单地由定位工件的人和/或用于冲压的冲压设备预先确定。

参照图3，示出了示例工件构造300。将冲压的示例区域由数字302来表示。区域302在工件110的第一侧面112上。工件110的第一侧面112将定位成与连接工件110的第一侧面122相对(参见，例如图8)。

在某些实施例中，用于冲压的区域302邻近工件110的边缘303。例如，这可能是这样的情况，当待形成的接头为搭接接头时，借此工件110、120各自的末端焊接到一起。冲压后区通过冲压后区404₂、404₃可接近或一直延伸到如通过示例所示的一个或多个边缘303。

在某些实施例中，用于冲压的区域包含一个以上将进行冲压的区，如图4中区域402所示。在某些实施例中，在工件110上的用于冲压的一个或多个区域中的每一个区域与将进行冲压的一个区相一致，如图3中的区域302和图4中的区域406所示。

图4中所示重叠区域404₁、402是为了教导目的，并且其中只有一个出现在实施例中。

用于冲压的区域302、402等可以以多种方式中的任何一种来定义(如定形和定位)和确定。例如，区域可通过对应于将执行冲压的区的中心的x-y坐标来定义，或可通过将执行冲压的区的中线的坐标来定义。在预期的实施例中，区域通过围绕目标焊接位置的半径来定义。定位软件可使用计算机辅助设计或工程数学数据(CAD；CAE)。

区域302、402等可为多种形状，例如大致制成像待冲压区的形状。例如，形状可对应于待使用的冲压系统的形状，并且对应于执行冲压的方式(例如，图案、方向、位置)。

在框1606处执行冲压。使用冲压工具或系统进行冲压，例如图13和图14中示意性地示出的冲压系统1300、1400。冲压系统1300、1400可包括或连接到控制器，如所提到的有关控制器1330、1430、1500。如上结合图13和图14进一步描述冲压系统。

在预期的实施例中，冲压至少部分地由自动化机械来执行，例如一个或多个机器人，例如由图15的控制器1500所控制的机械。该机械可视为是如上结合图15所述的输出端1518。

只是作为示例，冲压的工件110可包括钢和锌。在一个实施例中，工件110包含涂覆有锌或锌和铝的钢。同样如所提供的，图3-图12所示的工件110、120认为是示意性地示出各种实施例，例如工件110、120中一个或两个包括单种材料、一种以上组合的材料和/或涂层或镀层。

冲压在预先选择的区域(如在区域302、406、502等)处的工件110的第一表面112上进行，以使涂层变形，形成气体抽空凹部。对于工件110涂覆有涂层的实施例，进行冲压以使涂层变形，形成气体抽空凹部。

在存在涂层的预期的实施例中，冲压在涂层中以及在某种程度上在涂层下面的材料(例如锌或锌/铝涂层和下面的钢)中形成凹部。

冲压区(如区304、404₁、404₂等)可形成为具有任意的各种形状、尺寸和数量。在一个实施例中，尺寸略大于焊缝将覆盖的区。在另一实施例中，尺寸与所计划的焊接尺寸相近。在某些实施例中优选了全覆盖(如360度覆盖)，从而来自机械造窝的高的部分和低的部分都大致存在于和/或邻近焊缝形成的边缘的所有位置。

例如，在一个实施例中，冲压区形状与放大的线迹相似。在另一种情况下，形状大致为圆形或者圆圈。

图3通过示例方式示出了通过冲压系统1300、1400的一个或多个道次形成的单个细长的、矩形的冲压或冲压后区304。

通过示例方式，图4示出了多个矩形冲压后区，且特别示出了其中具有约相同大小和矩形形状的三个冲压后区404₁、404₂、404₃。

作为另一示例，图5示出了多个矩形冲压后区，且特别示出了其中具有不同大小和矩形形状的三个冲压后区504₁、504₂、504₃。

图6示出了通过冲压系统1300、1400的一个或多个道次形成的单个细长的、椭圆形的冲压后区604。仅通过示例方式，图7示出了多个矩形冲压后区，且特别示出了其中具有约相同大小和椭圆形状的三个冲压后区704₁、704₂、704₃。

关于形成的凹部的形状，凹部将大致根据冲压系统的齿的形状、尺寸和实施方式(如力度和实施方向)来成形。如所提供的，在不同实施例中，取决于齿的形状，凹部的至少一个可以制成类似通道、沟槽、凹槽等，具有光滑或尖锐的底部，且具有与齿的长度相等的长度。

基于齿的尺寸、形状和间距，凹部可按图案成形，例如条纹、交叉十字、阴影线。图17示出构造1700，其中在一个方向上按条纹状形成凹部1702，图18示出构造1800，其中在另一个方向上按条纹状形成凹部1802，以及图19示出包含示例填充图案1902的构造。

在框1608处，为了焊接，将待接合的工件110、120相互邻近放置。

在预期的实施例中，定位至少部分地由自动化机械来执行，例如一个或多个机器人。定位机械至少部分地由控制器来控制，例如图15中的控制器1500。定位机械可被视为如上结合图15所述的输出端1518。

图8示出了相互邻近放置的两个工件110、120的侧横截面。该视图示出了在第一工件110已经冲压后的工件110、120。第一工件110的第一表面112上的凹部或凹窝由附图标记820表示。

如所提供的，通过形成凹部820或低部，高部在低部之间形成。高部通常用附图标记822表示。如所有的特征一样，示意性地示出了凹部820和突出部822，并且其可具有各种几何形状中的任何一种。例如，每个突出部822可以在深度上短于所示，或短于邻近的凹部820。而且凹部820和突出部822中的一些或全部可具有除了由示例示出的大体上平滑圆形之外的其他形状。

图8被认为示出了各种相对定位的构造，如上所述的搭接接头。

图8-图12的视图并不意味着在框1608处为了焊接而通过将工件彼此邻近定位来限制方向。在实施例中的定位包括将工件之一(例如，第一112)的一些或全部定位在其他工件(例如，第二112)的一些或全部的顶部上。定位可包括其他构造，诸如为了焊接而将工件110、120定位成彼此横向邻近。

尽管在图8-图12的视图中冲压工件110在第二工件120的下方示出，但可替代地冲压工件110可定位在第二工件120之上。

如上所提及的，在预期的实施例中工件110、120都可被冲压。在此情况下工件110、120可在相对的焊接区(即，为了焊接定位工件后直接地彼此相对的区)或与其邻近的位置冲压。然而，当为了焊接定位工件时，不必定位工件之一的每个冲压部分，以便其与另一个工件的冲压区域相对。

例如，第一工件110可在对应于第一焊接将进行的区域处冲压，但第二工件120不可在第二工件120的对应、相对区域处冲压；以及第二工件120可在对应于第二焊接将进行的区域处冲压，但第一工件110不可在第一工件110的对应区域处冲压。

在框1610处，方法1600包括使工件110、120中的至少一个朝向另一个偏置。在一个实施例中，偏置包含将工件夹紧在一起。

偏置可包括沿着大致朝向与第一工件110相对放置的第二工件120的方向上向第一工件110施加力和/或沿着大致朝向第一工件110的方向上向第二工件施加力。在一个实施例中，工件110、120之一可通过诸如铁砧、台架、或底板固定以防止沿至少一个方向移动或物理地接地(未详细地示出)。

无论两者是否被冲压，将被焊接在一起的工件的区域都可称为预选区域。为了在该区域冲压以及焊接，可通过两种方式预选被冲压且然后焊接的区域。

在预期的实施例中，定位至少部分地由自动化机械(例如，一个或多个机器人)来执行。定位机械至少部分地由控制器来控制，例如图15中的控制器1500。机器可视为如上结合图15所述的输出端1518。

图9指示了由附图标记902、904表示的反作用力。例如，第二力904可有效地通过铁砧来提供。可以在任意位置、以任意大小等等施加力，按照适于有助于有效焊接来确定，例如直接或进一步邻近待连接的第一和第二工件110、120的区域。

在1612部分，利用冲压的工件(多个工件)以及相互邻近放置且可能压制在一起的工件，工件110、120焊接在一起。

在各种实施例中，1612部分的任意一个或多个功能至少部分地由自动化机械(例如，一个或多个机器人)执行。机械包括焊接设备，例如激光-焊接系统。焊接机械至少部分地由控制器来控制，例如，图15中的控制器1500。焊接机械因此可视为如上结合图15所述的输出端1518。

在焊接操作中，在框1614处，诸如激光能量的能量施加在将焊接的一个或多个区域处的工件110、120中的至少一个上。由图9中的附图标记906示意性地示出了正在施加焊接能量。

在预期的实施例中，提供了诸如螺栓、冲头或能量导向器的方便连接的部件(未示出)。例如，方便连接的部件可放置在工件110、120之间。方便连接的部件可经冲孔、插入或定位以便至少部分地延伸进工件110、120的一个或两个中。部件可包括当成形时形成不需要的蒸汽的材料，例如，锌或锌和铝。就位后，方便连接的部件可认为是一个或两个工件的一部分。例如，下面权利要求中提及向工件施加能量或熔化工件可包括对这种方便连接的部件进行同样处理。

在焊接期间，蒸汽、气体等可在正在熔化的工件材料1000中形成。蒸汽由图10中的附图标记150示意性地表示。

例如，高度加压的锌蒸汽可在实施例中形成，这些实施例中工件的至少一个包括镀有锌或锌和铝的组合的钢。

这种蒸汽或气体通常无法脱离热影响区(HAZ)140(图1)，以及特别是正在形成的接头的熔融材料。如图2中所示，这样会导致气孔。

根据本技术，机械成形的凹部820创建了工件110、120之间的间隔。间隔由形成的凹部所形成的高点和/或低点(例如，波峰和/或波谷)所创建。通过间隔，蒸汽150可从工件110、120之间的熔融材料1000中脱离到工件110、120的外部，例如，进入正在进行焊接的周围环境中。在预期的实施例中，脱离的或抽空的蒸汽抽离或以其他方式(例如，通过吸气喷嘴或管道(未示出))移离焊接环境。脱离可以通过诸如除气或排气的其他术语来称谓。

可以预期的是，所有或基本上所有的蒸汽都会除气。除气量足以使得所得焊接通过适用的强度标准。

继续参照附图，图11示出了正加压的蒸汽150寻找最小阻力路径的思想，即经由间隔到达熔融材料的外部。图11通过由数字1100标识的虚线表示蒸汽从熔融材料的抽空。

接下来将描述的框1616、1618的功能可在框1614的功能之前、期间和/或之后执行。

在由框1616所指示的预期的实施例中，诸如通过创建真空将负压施加到包括焊接区的环境。在焊接期间施加负压以促进蒸汽150经由通过凹部820形成的间隔从熔融材料1000的抽空1100，和/或以促进蒸汽150从工件周围的抽空。负压可以以各种各样的方式提供，例如通过真空系统和/或风扇系统。例如，无论焊接区周围是否保持真空，风扇可将空气吹离焊接区。例如，可使用喷嘴或管道聚集空气以促进期望的抽空。

在由框1618指示的另一个预期的实施例中，正压施加到包括焊接区的环境，诸如真空。在焊接期间施加正压以促进蒸汽150经由通过凹部820形成的间隔从熔融材料1000的抽空1100。正压可以以各种各样的方式施加，例如，通过风扇朝着、对着或位于其上部给正在形成焊接的区吹气。此外，例如，可以使用喷嘴或管道聚集空气以促进所期望的抽空。

在框1620处，终止了焊接能量的施加，并且允许和/或促使去冷却熔融材料。最终构造和接头分别由附图标记1200、1210在图12中示意性地表示。

所述处理可结束1621，或如返回路径1623所示进行重复，例如，与同样地有关的或下一套工件110、120。

IV.本技术的精选优势

本发明技术的许多有益效果和优点在上文中直接地或本质上地进行了描述。本部分将重申某些有益效果和优点并附一些其他的有益效果和优点供参考。有益效果通过示例提供，并且其不穷尽本技术的益处。

本文教导的技术允许形成牢固的焊缝。该焊缝没有来自蒸汽的气孔，否则该蒸汽可能会在形成期间在焊缝中积聚。焊缝也没有这种锁定在焊缝中的蒸汽。

所提供的结构配置和构造包括冲压系统和工序，在没有蒸汽从焊缝中吹出的情况下，允许蒸汽从熔化的材料中抽空。

作为在传统方法之上的进一步的优点，所教导的结构配置和构造可以以相对较低的成本来成功地实施。先前解决上述挑战的努力一直不太成功而且/或就所需的设备和工艺投资而言代价高。先前技术的成本更高，包括但不限于设备和能量的成本。例如，对于预焊接激光处理，所需的设备非常昂贵。即使用于激光焊接的相同设备可用于预焊接处理，所需的辅助部件也是昂贵的，例如发电机、冷却器和光学部件。

例如，机械地形成凹部还具有这些优点，包括可以灵活地形成凹部，诸如按照任意需要的形状(如圆底或尖底的凹槽或凹窝)。

V.结论

在此公开了本公开的多种实施例。所公开的实施例仅仅是本公开的实例，还可以以多种形式和备选的形式以及其组合的形式来实施。

上述实施例仅仅是为了清楚地理解本公开内容的原理而陈述的实施例的示范性说明。

在不脱离本权利要求书的范围的情况下，可以对上述的实施例进行变型、修改和组合。所有这些变型、修改和组合在此均包含于本公开和以下权利要求书的范围中。