专利名称：通过焊接将金属物体接合起来的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过焊接将诸如金属板的二维金属物体，或如金属管和三维形状零件的三维金属物体接合在一起的方法。
象金属板这样的二维金属物体，可通过多种不同途径接合到另一个类似的金属物体，例如对接接头，带盖板的对接接头，或折叠接头。此外，所述全部接合方法也由不同的途径来实现接合，这取决于待接合起来的金属物体之间相互的位置。还可以采用一种组合所述方法的接合方法，例如键锁焊缝接头(keyed lock seam joint)。甚至一个三维金属物体，如金属管和三维形状物体，可通过多种不同途径接合到另一个类似的金属物体，例如对接接头，对接和叠接接头，扩径对接接头，套管接头或套筒接头。与金属板的接合方式一样，金属管的接合方法也有很多不同的途径来实现接合，这些途径根据待接合的金属物体之间相互的位置而命名。
如果对接缝采取高标准的精度要求，由诸如金属板这样的二维金属物体或者象金属管或三维形状的物体这样的三维金属物体制成的产品在采用对接接头接合起来就存在问题。当采用焊接来将二维或三维金属物体对接起来时，焊接通常以诸如梯状对接接头的方式实行，其中待接合的第一个物体的边缘相对另一个物体的边缘成梯状。当金属物体以这种类型的对接接头方式焊接起来时，真的能实现所谓的零凹槽目标，其中待接合起来的金属物体的相对表面在整个接合面基本上距离相等。然而，由于材料损耗以及表面缺乏平坦性，还是产生了问题。
本发明的目的是为了消除现有技术的一些缺陷以获得一种改进的方法，该方法通过焊接手段将金属物体用对接接头接合起来，通过该方法可以在待接合起来的金属物体之间方便地实现零凹槽。本发明本质上新颖的特征列在附属的权利要求中。
根据本发明，在通过对接接头焊接接合的二维或三维金属物体的相面对的边缘上，形成有自动导向配件，其相对于金属物体边缘的切削角在0-50度范围内变化，最好是20-30度。通过对接接头焊接待接合起来的金属物体，例如金属板、金属管或由不同形状元件组合成的金属物体，它们相对的接合面如此倾斜使得待通过对接接头焊接接合起来的金属物体的边缘贯穿由自动导向配件确定的焊接面，并彼此之间基本上等距离放置，以便在两个二维或各个三维金属物体之间产生一个基本精确的焊缝。
根据本发明，对接接头焊接使用自动导向配件来接合二维或三维金属物体，在对接接头焊接中，焊接费用可以从根本上降低，因为在使用自动导向配件的对接接头焊接中，待接合的金属物体相互之间不必弯曲，例如就象在金属物体的梯状对接接头焊接时那样。在根据本发明的对接接头焊接中，在待接合的金属物体的接合焊缝处，不必安装与待接合的金属物体分离的特别的接合件。在采用自动导向配件的对接接头中，将两个金属物体接合起来是通过将所述金属物体的边缘彼此放置在一起实现的，这样由于自动导向配件，金属物体的边缘在整个焊接面上彼此之间基本上等距离放置。
根据本发明，在具有自动导向配件的对接接头焊接中获得的二维或三维金属物体的接合缝是通过如下手段产生的，即在待接合的金属物体相对的边缘处斜切出自动导向配件，以此使待接合的金属物体在整个焊接面上以重叠形式设置。通过在0-50度范围最好是20-30度内改变斜切的切削角，制成设在金属物体之间的自动导向配件，当金属物体放置在水平位置，在具有配件的边缘的纵向上基本上无阶梯，在具有配件的边缘的纵向和横向上基本上无缝隙。从而，根据本发明方法获得的焊缝在整个焊接面上厚度基本均匀，这样改进了焊缝控制装置的操作。
当在二维或三维金属物体之间采用自动导向配件，该配件能够实现本发明的焊接方法，金属物体边缘的斜切最好能够循环执行，这样，在一个循环中，只在操作的金属物体上产生平行的倾斜角，在下一个循环中，在相对的方向上产生倾斜角。从而有利于加快在金属物体边缘的倾斜角的形成，这是由于在一个循环中不必调整用于斜切过程的装置的参数。
根据本发明的二维或三维金属物体的焊接方法，最好采用激光焊接。根据本发明，最好采用带狭窄熔池的过程。在焊接操作中，焊缝的布置最好通过一个随焊缝槽倾斜的焊缝来实现。在焊缝的布置中，也可以采用一个垂直的双焊缝，它在金属物体上方或下方封闭住焊缝槽。同样，可以使用一个二极管激光器，其中通过自动导向配件确定的焊缝可以成为一个宽焊缝。
下面参照附图更详细的描述本发明，其中
图1用示意性的侧视图表示应用到一个三维金属物体的本发明的一个最佳实施方式，图2用示意性的侧视图表示应用到一个二维金属物体的本发明的另一个最佳实施方式，和图3用示意性的侧视图表示本发明的第三个最佳实施方式。
图1中，根据施加在自动导向配件的斜边的30度切削角，金属物体1和2通过激光焊接借助倾斜焊缝3焊接在一起。
图2中，根据施加在自动导向配件的斜边的30度切削角，金属板11和12通过激光焊接借助倾斜焊缝13焊接在一起，焊接过程与图1所示的一致。
图3中，金属板21和22通过激光焊接并采用一个与金属板2 1和22的表面垂直的双焊缝23焊接在一起。双焊缝23以可选择的方式在金属板21和22的上表面或者在金属板21和22的底面封闭住焊缝的焊接槽。
权利要求
1.通过对接接头焊接将二维或三维金属物体接合起来的方法，其特征在于为了产生焊接槽，在待焊接的金属物体(1，2；11，12；21，22)的相面对的边缘上制造自动导向配件，该自动导向配件相对于金属物体表面的角度在0-50度范围内，最好是20-30度。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于采用激光焊接将金属板(1，2；11，12；21，22)接合起来。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于为了将金属物体(1，2；11，12；21，22)接合起来，使用根据自动导向配件的倾斜的焊缝(3)。
4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于为了将金属物体(1，2；11，12；21，22)接合起来，使用双焊缝(23)，它布置在与金属物体(1，2；11，12；21，22)的表面垂直的位置上。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于使用二极管激光器将金属物体接合起来。
全文摘要
本发明涉及一种通过对接接头焊接将二维或三维金属物体接合起来的方法。根据本发明，为了产生焊接槽，在待焊接的金属物体(1，2；11，12；21，22)相对的边缘制造一个自动导向配件，该配件相对于金属物体表面的角度在0－50度范围内，最好是20－30度。
文档编号B23K33/00GK1486229SQ02803675
公开日2004年3月31日 申请日期2002年1月25日 优先权日2001年1月31日
发明者泰罗·托尔维宁, 泰罗 托尔维宁 申请人:奥托库姆普联合股份公司