[發明專利]一種激光焊接薄板鋁材的方法

有效

• 申請號: 200810241537.1
• 申請日: 2008-12-17
• 公開（公告）號: CN101450422A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 高云峰;徐作斌;朱寶華;劉博;楊楚函
• 申請（專利權）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/20
• 分類號: B23K26/20;B23K26/04;B23K101/18
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 郭曉芬

1.一種激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：將薄板鋁材的焊接平面放置在聚焦鏡的焦距處，并在所述薄板鋁材的焊接位置處以一定頻率進行至少三次激光釋放，以達到要求的焊接深度和背痕強度；尋找所述聚焦鏡的焦點的具體方法如下：

21)、連續出光并同時調整所述聚焦鏡到焊接平面的高度，觀察火焰高度直至火焰高度最高處停止，記錄此時聚焦鏡到焊接平面的高度h1；

22)、選取合適的能量，以h1為中心按一定步距改變聚焦鏡到焊接平面的高度，并進行焊接，保存焊接樣品并記錄相應高度；

23)、檢測對應于中間高度的多個焊接樣品的背痕及焊點，背痕成形最明顯、且焊點面積最小的焊接樣品所對應的高度即為聚焦鏡的焦點。

2.根據權利要求1所述的激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：具體包括如下步驟：

第一步：根據所述薄板鋁材確定焊接位置處的光斑大小，并根據D1＝D2*f1/f2選擇相應的光纖、準直鏡和聚焦鏡，其中D1是光斑的直徑，D2是光纖的直徑、f1是聚焦鏡的焦距，f2是準直鏡的焦距；

第二步：尋找所述聚焦鏡的焦點，并將所述薄板鋁材的焊接平面放置在所述焦點處；

第三步：選擇適當的焊接頻率、單次焊接能量、總焊接次數對所述薄板鋁材進行焊接。

3.根據權利要求1所述的激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：所述步驟21)中激光的出光頻率為1-2Hz，所述步驟22)中的步距為0.05mm。

4.根據權利要求2所述的激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：所述第一步中的光斑不大于0.5mm。

5.根據權利要求2所述的激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：所述第三步中單次焊接的能量波形為：第一波形或第二波形或第三波形，所述第一波形在t1時段，能量從0上升到第一功率；在t2時段，能量保持在第一功率；在t3時段，能量下降至第二功率；在t4時段，能量下降至第三功率；在t4時段結束時能量下降為0；

所述第二波形在t1時段，能量從0上升到第一功率；在t2時段，能量保持在第一功率；在t3時段，能量下降至0；

所述第三波形在t1時段，能量從0上升到第一功率；在t2時段，能量保持在第一功率；在t2時段結束時能量下降為0。

6.根據權利要求5所述的激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：所述薄板鋁材為電池安全帽。

7.根據權利要求6所述的激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：所述單次焊接的能量波形中的第一功率的調整方法為：

41)、使所述第一功率等于第一預設值，焊接電池安全帽并記錄下此時的第一斷開壓力值；

42)、使所述第一功率增加預設幅度，焊接電池安全帽并記錄下此時的第二斷開壓力值；

43)、判斷第二斷開壓力值是否大于第一斷開壓力值，如果是則進入44)，如果否則調低所述第一預設值，并重新返回41)；

44)、判斷第二斷開壓力值是否達到要求，如果是則完成了第一功率的調整，如果否則返回42)。

8.根據權利要求6所述的激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：所述焊接位置有至少兩個，所述第三步之后還包括調整各焊接位置之間的距離。

9.根據權利要求8所述的激光焊接薄板鋁材的方法，其特征在于：每個焊接位置前三次的單次焊接能量是之后的單次焊接能量的70％-90％。