(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210854060.4 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 唐山开元焊接自动化 技术研究所有 限公司 地址 063000 河北省唐山市高新 技术产业 园区庆南西道3 5号 申请人 唐山开元自动焊 接装备有限公司 (72)发明人 毕学松　侯艳喜　尚鹏　柳春恕　 马瑞芳　 (74)专利代理 机构 唐山顺诚专利事务所(普通 合伙) 1310 6 专利代理师 高艳梅 (51)Int.Cl. B23K 26/348(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种车桥 桥壳中段与轴头的焊 接方法 (57)摘要 本发明涉及一种车桥桥壳中段与轴头的焊 接方法， 属于汽车制造技术领域。 技术方案是包 括以下步骤： 步骤一： 将桥壳中段和轴头加工坡 口， 进行组装、 实施定位焊， 形成待焊桥壳； 步骤 二： 待焊桥壳转动， 进行全熔透打底焊； 步骤三： 待焊桥壳转动， GMAW焊进行填充焊、 盖面焊， 完成 桥壳中段和轴头环焊缝的焊接。 本发 明的有益效 果： 采用激光 ‑电弧复合焊方法进行桥壳中段与 轴头焊接， 坡口填充量少， 焊接效率高； 焊缝热输 入小， 工件变形小， 焊后桥壳中段和轴头的同轴 度精度高； 不需要处理焊缝内外表面飞溅或烟 尘， 焊接质量高。 权利要求书1页 说明书3页 附图5页 CN 115178878 A 2022.10.14 CN 115178878 A 1.一种车桥 桥壳中段与轴头的焊接方法， 其特 征在于包括以下步骤： 步骤一： 将桥壳 中段和轴头加工坡口， 进行组装、 实施定位焊， 形成待焊桥壳； 步骤二： 待焊桥壳转动， 进行全熔透打底焊； 步骤三： 待焊桥壳转动， GMAW焊进行填充焊、 盖面焊， 完成桥壳中段和轴头环焊缝的焊 接； 所述步骤一， 桥壳中段和轴头组装过程中通过定位环 （4） 进行定位， 定位环 （4） 分别与 桥壳中段 （2） 和轴头 （1） 的内壁形成间隙配合， 确保桥壳中段和轴头的同轴度和组装精度； 所述步骤二待焊桥壳转动， 采用激光 ‑GMAW复合焊进行打底焊， 激光束 （8） 穿过坡口根部， 在 激光束和电弧的共同作用下， 实现完全焊透 。 2.根据权利要求1所述的一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法， 其特征在于： 所述步骤 一桥壳中段和轴头加工坡口， 坡口形式为Y形， 坡口角度α0为40～60°,钝边d1为2‑6mm。 3.根据权利要求1或2所述的一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法， 其特征在于： 所述 定位环 （4） 上设置凹槽 （5） ， 定位环安装时凹槽 （5） 与坡口匹配， 位于坡口下方； 凹槽深度d2 为3‑5mm， 凹槽宽度w为10 ‑30mm， 凹槽底部板 厚d3为3‑8mm； 所定位环上均匀设置4 ‑20个泄压 孔 （6） 。 4.根据权利要求1或2所述的一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法， 其特征在于： 所述 步骤二采用激光 ‑GMAW复合焊进行打底焊， 激光 ‑GMAW复合焊包含激光束和GMAW电弧， 沿焊 接方向， 激光束在前， GMAW电弧在后， 采用下坡焊； 激光 ‑GMAW复合焊中激光束与GMAW焊丝 （7） 的夹角为20～40 °， 光丝间距为1～5mm； GMAW焊丝与水平方向夹角α1为85～95 °， GMAW焊 丝与待焊桥壳接触点O1到经过轴头 中轴线竖直平面的距离d4为轴头内径的0.15～0.35倍； 激光功率为4～8kW， 焊接电流为260～350A， 焊接速度为600～1500mm/min， 离焦量为0～+ 10m。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115178878 A 2一种车桥 桥壳中段与轴头的焊接 方法 技术领域 [0001]本发明涉及一种车桥 桥壳中段与轴头的焊接方法， 属于汽车制造技 术领域。 背景技术 [0002]车桥桥壳是汽车驱动桥的总要组成部分， 主要由桥壳中段部分和两端的轴头组 成， 承受动载荷和静载荷所形成的弯矩和扭矩， 起到承重和传力的作用， 是汽车的关键部件 之一。 桥壳轴头用于安装轮毂总成合件， 其加工精度和与桥壳中段的同轴 度要求十 分严格。 因此， 桥壳中段和轴头之 间的焊缝质量至 关重要， 直接影响整个车桥质量， 关系到汽车的行 驶安全和乘客 生命。 [0003]目前， 桥壳中段和轴头之间常用采用开坡口的熔化极电弧焊或摩擦焊的方式进行 焊接， 例如中国专利 “一种用于重型卡车车桥焊接设备， 申请号： 202010362248.8 ”和发表在 《现代制造技术与装备》 杂志2020年第9期的文献 “汽车车桥的柔性 自动化焊接控制系统研 究”均采用熔化极电弧焊方法进行焊接； 发表在 《现代零部件》 杂志2014年第5期的文献 “车 桥桥壳中段与成品轴头摩擦焊工艺 ”和专利“车桥轴头焊接设备 ， 专利号 ： ZL   200920153788.4 ”等均采用摩擦焊工艺进行焊接。 传统的电弧焊焊接效率低， 热输入大， 尤 其是容易产生焊接变形， 影响焊后轴头与桥壳中段的同轴 度和精度， 并且容易产生气孔、 夹 渣、 未熔合等焊接缺陷。 采用摩擦焊时， 由于焊接前不能将轴头和车桥中段定位组装， 为保 证焊后精度， 对焊接工装要求十分严格， 并且焊后一般需要机加工去除飞边， 影响焊接效 率。 [0004]已有研究表明， 激光 ‑电弧复合焊焊后变形小， 能实现全熔透焊接， 但由于激光束 穿透工件形成 “匙孔”， 焊缝背面会产生大量飞溅和烟尘， 需进行打磨和清理才能满足车桥 使用要求； 而采用 “非穿孔”模式时， 激光 ‑电弧复合焊缝根部存在大量气孔， 焊接综合性能 变差， 不能满足要求。 如何采用激光 ‑电弧复合焊方法进行桥壳中段与轴头焊接并避免产生 上述缺陷， 是本领域亟 待解决的技 术问题。 发明内容 [0005]本发明目的是提供一种车桥桥壳中段与轴头 的焊接方法， 坡口填充量少， 焊接效 率高； 焊缝热输入小， 工件变形小， 焊后桥壳中段和轴头的同轴度精度高； 不需要处理焊缝 内外表面飞溅或烟尘， 焊接质量高， 解决背景技 术中存在的上述问题。 [0006]本发明的技 术方案是： 一种车桥 桥壳中段与轴头的焊接方法， 包括以下步骤： 步骤一： 将桥壳 中段和轴头加工坡口， 进行组装、 实施定位焊， 形成待焊桥壳； 步骤二： 待焊桥壳转动， 进行全熔透打底焊； 步骤三： 待焊桥壳转动， GMAW焊进行填充焊、 盖面焊， 完成桥壳中段和轴头环焊缝 的焊接； 所述步骤一， 桥壳中段和轴头组装过程中通过定位环进行定位， 定位环分别与桥说　明　书 1/3 页 3 CN 115178878 A 3