一种焊接设备、焊接方法及焊接件与流程

本申请涉及焊接，尤其涉及到一种焊接设备、焊接方法及焊接件。

背景技术：

1、为了顺应产品轻量化的要求，目前压铸件的应用越来越多。以冷板为例，当前冷板的加工主要采用搅拌摩擦焊接技术将铝合金压铸件进行密封焊接。但是搅拌摩擦焊接的效率较低且成本比较高，且由于搅拌摩擦焊接的应力较大，其易造成产品的形变，从而影响产品良率。基于此，如何提升待焊接金属件的焊接效率、降低焊接成本并提升产品良率已成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种焊接设备、焊接方法及焊接件，用以提升待焊接金属件的焊接效率、降低焊接成本并提升产品良率。

2、第一方面，本申请提供了一种焊接设备，该焊接设备用于金属件的焊接。焊接设备可包括焊接仓和激光焊接装置，其中，焊接仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，而激光焊接装置可用于向位于焊接仓的腔室内的待焊接金属件发射激光束，以将激光束作为热源对待焊接金属件进行焊接。采用本申请提供的焊接设备对待焊接金属件进行激光焊接时，由于焊接仓内的气压较小，则在待焊接金属件上形成相同的熔深时所需要的激光束的能量较小，则所需要的激光束的功率较低，其有利于焊接效率的提升，从而降低焊接成本。另外，利用小功率的激光束对待焊接金属件进行焊接，有利于气体的逃逸，并有利于抑制飞溅的产生，从而有利于形成的焊缝的气孔的减少，以使焊缝的孔隙率降低，则焊缝的致密性较好。除此之外，采用本申请提供的焊接设备焊接得到的焊接件的焊缝及热影响区可形成等轴细晶，从而可使焊缝处的强度和韧性较高，力学性能较优。

3、在本申请一个可能的实现方式中，焊接设备还包括进料仓和出料仓，进料仓可用于容纳待焊接金属件，出料仓可用于容纳经焊接仓焊接后得到的焊接件。进料仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，进料仓与焊接仓之间设置有第一隔离门，当第一隔离门开启时，进料仓的腔室与焊接仓的腔室连通，从而使容纳于进料仓内的待焊接金属件可由第一隔离门进入焊接仓。由于进料仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，则在进料仓的腔室与焊接仓的腔室连通时，不会影响焊接仓的腔室内的低压环境，从而使焊接仓的腔室内的待焊接金属件的激光焊接始终在低压环境中进行。

4、另外，出料仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，焊接仓与出料仓之间设置有第二隔离门，当第二隔离门开启时，焊接仓的腔室与出料仓的腔室连通，则经焊接仓焊接得到的焊接件可通过第二隔离门进入出料仓。由于出料仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，则在出料仓的腔室与焊接仓的腔室连通时，不会影响焊接仓的腔室内的低压环境，以使焊接仓的腔室内的待焊接金属件的激光焊接始终在低压环境中进行。

5、为了将进料仓的腔室内的待焊接金属件传输至焊接仓的腔室内，焊接设备还可以包括传送装置，该传送装置可用于在第一隔离门开启时将进料仓的腔室内的待焊接金属件传送至焊接仓的腔室内。另外，该传送装置还可用于在第二隔离门开启时将焊接仓的腔室内的焊接件传送至出料仓的腔室内。从而可形成一条对待焊接金属件进行连续激光焊接加工的生产线，以提升焊接设备的焊接效率。

6、在本申请一个可能的实现方式中，进料仓还包括进料门，则进料仓外的待焊接金属件可由进料门进入进料仓的腔室内，从而可实现对进料仓内的待焊接金属件的补充，以保证焊接设备对待焊接金属件进行激光焊接加工的连续性。另外，进料门与第一隔离门不同时开启，其可避免焊接仓的腔室与焊接设备的外部环境连通，从而可保证焊接仓的腔室内的低压环境不被破坏。

7、由于本申请提供的焊接设备可实现对待焊接金属件的连续激光焊接加工，从而可连续得到焊接件。则为了将出料仓的腔室内的焊接件及时的传送至焊接设备的外部，出料仓还可以包括出料门，以使出料仓的腔室内的焊接件可由出料门送出至出料仓的外部。另外，出料门与第二隔离门不同时开启，其可避免焊接仓的腔室与焊接设备的外部环境连通，从而可保证焊接仓的腔室内的低压环境不被破坏。

8、在本申请一个可能的实现方式中，焊接设备还可以包括抽真空设备，抽真空设备用于在第一隔离门和进料门均关闭时将进料仓的腔室内的空气抽出，以使进料仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，从而可在进料仓的腔室与焊接仓的腔室连通时，不会影响焊接仓的腔室内的低压环境，以使焊接仓的腔室内的待焊接金属件的激光焊接始终在低压环境中进行。

9、另外，抽真空设备还用于在第二隔离门和出料门关闭时将出料仓的腔室内的空气抽出，以使出料仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，从而可在出料仓的腔室与焊接仓的腔室连通时，不会影响焊接仓的腔室内的低压环境，以使焊接仓的腔室内的待焊接金属件的激光焊接始终在低压环境中进行。

10、本申请不对激光焊接装置的具体设置位置进行限定，在本申请一个可能的实现方式中，激光焊接装置可位于焊接仓的腔室内，其可简化焊接设备的结构。在本申请另一个可能的实现方式中，激光焊接装置位于焊接仓外，此时可在焊接仓的侧壁开设通孔，则激光焊接装置可通过该通孔向焊接仓的腔室内的待焊接金属件发射激光束，其可提升激光焊接装置设置位置的灵活性。

11、第二方面，本申请还提供了一种应用焊接设备进行焊接的焊接方法，焊接设备包括焊接仓和激光焊接装置，焊接仓的腔室内的气压小于或等于10kpa。则焊接方法可包括：

12、将待焊接金属件传送至焊接仓的腔室内；

13、利用激光焊接装置向位于焊接仓的腔室内的待焊接金属件发射激光束并得到焊接件。

14、采用本申请提供的焊接方法对待焊接金属件进行激光焊接时，由于焊接仓内的气压较小，则在待焊接金属件上形成相同的熔深时所需要的激光束的能量较小，则所需要的激光束的功率较低，其有利于焊接效率的提升，从而降低焊接成本。另外，利用小功率的激光束对待焊接金属件进行焊接，有利于气体的逃逸，并有利于抑制飞溅的产生，从而有利于形成的焊缝的气孔的减少，以使焊缝的孔隙率降低，则焊缝的致密性较好。除此之外，采用本申请提供的焊接方法焊接得到的焊接件的焊缝及热影响区可形成等轴细晶，从而可使焊缝处的强度和韧性较高，力学性能较优，则焊缝的焊接可靠性较高。

15、在本申请一个可能的实现方式中，不对待焊接金属件的类型进行限定，其可以为压铸件或者金属板材，则本申请提供的焊接方法的应用场景较为广泛。

16、第三方面，本申请还提供了一种焊接件，该焊接件可包括通过上述第二方面的焊接方法相焊接的至少两个待焊接金属件。

17、另外，焊接件的相焊接的至少两个待焊接金属件的焊接位置处具有焊缝，焊缝的孔隙率可小于或等于dm1，则该焊接件的焊缝的致密性较好。另外，本申请提供的焊接件的焊缝处的强度和韧性较高，力学性能较优，则焊缝的焊接可靠性较高。

技术特征：

1.一种焊接设备，用于金属件的焊接，其特征在于，包括焊接仓和激光焊接装置，其中：

2.如权利要求1所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备还包括进料仓和出料仓，所述进料仓用于容纳所述待焊接金属件，所述出料仓用于容纳经所述焊接仓焊接后的焊接件，所述进料仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，所述出料仓的腔室内的气压小于或等于10kpa；

3.如权利要求2所述的焊接设备，其特征在于，还包括传送装置，所述传送装置用于在所述第一隔离门开启时将所述进料仓的腔室内的所述待焊接金属件传送至所述焊接仓的腔室内；所述传送装置还用于在所述第二隔离门开启时将所述焊接仓的腔室内的所述焊接件传送至所述出料仓的腔室内。

4.如权利要求2或3所述的焊接设备，其特征在于，所述进料仓还包括进料门，所述进料仓外的所述待焊接金属件可由所述进料门进入所述进料仓的腔室内，所述进料门与所述第一隔离门不同时开启。

5.如权利要求4所述的焊接设备，其特征在于，所述出料仓还包括出料门，所述出料仓的腔室内的所述焊接件可由所述出料门送出所述出料仓，所述出料门与所述第二隔离门不同时开启。

6.如权利要求5所述的焊接设备，其特征在于，还包括抽真空设备，所述抽真空设备用于在所述第一隔离门和所述进料门均关闭时将所述进料仓的腔室内的空气抽出；所述抽真空设备还用于在所述第二隔离门和所述出料门关闭时将所述出料仓的腔室内的空气抽出。

7.如权利要求1～6任一项所述的焊接设备，其特征在于，所述激光焊接装置位于所述焊接仓的腔室内；或所述激光焊接装置位于所述焊接仓外，所述焊接仓的侧壁开设有通孔，所述激光焊接装置通过所述通孔向所述焊接仓的腔室内的所述待焊接金属件发射激光束。

8.一种应用焊接设备进行焊接的焊接方法，所述焊接设备包括焊接仓和激光焊接装置，所述焊接仓的腔室内的气压小于或等于10kpa，其特征在于，所述焊接方法包括：

9.如权利要求8所述的焊接方法，其特征在于，所述待焊接金属件为压铸件或者金属板材。

10.一种焊接件，其特征在于，包括通过如权利要求8或9所述的焊接方法相焊接的至少两个所述待焊接金属件。

11.如权利要求10所述的焊接件，其特征在于，相焊接的至少两个所述待焊接金属件的焊接位置处具有焊缝，所述焊缝的孔隙率小于或等于dm1。

技术总结
本申请提供了一种焊接设备、焊接方法及焊接件，涉及焊接技术领域。焊接设备包括焊接仓和激光焊接装置，焊接仓的腔室内的气压小于或等于10kPa，激光焊接装置可向位于焊接仓的腔室内的待焊接金属件发射激光束，以在低压环境中对待焊接金属件进行激光焊接。采用该焊接设备及焊接方法对待焊接金属件进行焊接所需的激光束的能量较低、焊接效率较高，从而可有效的降低待焊接金属件的激光焊接的成本。另外，经上述焊接设备焊接得到的焊接件具有焊缝孔隙率低、致密性高且焊缝强度和韧性高等优势。

技术研发人员：钱再军
受保护的技术使用者：华为数字能源技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15