[發明專利]異種金屬激光焊接方法

無效

• 申請號: 201010147115.5
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN102211253A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 高云峰;肖華;朱寶華
• 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;B23K26/42;B23K26/32
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及激光焊接技術領域，更具體地說，是涉及一種異種金屬激光焊接方法。

背景技術

異種金屬焊接是是焊接技術領域的重要難題，由于異種金屬在物理性能、化學性能等方面的顯著差異，導致其焊接過程比同種金屬之間的焊接要復雜得多，焊接質量難以保證。

以鋅合金材料工件和不銹鋼材料工件之間的焊接為例，由于鋅的熔點為419.5℃，沸點為907℃，而鐵的熔點為1535℃，沸點為2750℃，兩者的熔點以及沸點都相差很大，甚至鋅的沸點都遠低于鐵的熔點。焊接時，激光束需由不銹鋼材料工件一側射向鋅合金材料工件的一側以實現焊接。由于鋅合金的沸點遠低于不銹鋼的熔點，因此，在進行穿透疊焊時，很容易產生飛濺、穿孔等現象(請參照圖1)，從而造成鋅合金材料工件和不銹鋼材料工件之間焊接結合面積過小，強度過低的現象，焊接的表面效果也很差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種異種金屬激光焊接方法，其可提高異種金屬之間的焊接質量。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：提供一種異種金屬激光焊接方法，用以實現高熔點金屬工件與低熔點金屬工件之間的焊接，在所述高熔點金屬工件與所述低熔點金屬工件之間設置間隙，采用激光束由高熔點金屬工件一側射向低熔點金屬工件的一側以實現焊接。

更具體地，所述間隙小于0.1毫米。

更具體地，所述間隙通過用以實現所述高熔點金屬工件與所述低熔點金屬工件之間定位的夾具實現。

更具體地，所述激光束的光斑小于0.6毫米。

更具體地，采用YAG脈沖激光器，采用YAG脈沖激光器，所述激光束的光斑為0.05-0.6毫米、激光脈寬為1-6毫秒、激光峰值功率為0.3-1千瓦。

更具體地，所述激光束的光斑為0.11毫米、激光脈寬為3毫秒、激光峰值功率為0.6千瓦。

更具體地，所述高熔點金屬為不銹鋼，所述低熔點金屬為鋅合金。

更具體地，所述高熔點金屬工件與所述低熔點金屬工件之間的每一焊點，至少焊接兩次。

這樣，由于在所述高熔點金屬工件與所述低熔點金屬工件之間設置間隙，有利于低熔點金屬蒸汽的揮發，兩工件之間的結合部位受熱更加均勻、可控，熱量分布更加合理，可防止飛濺、穿孔等現象的發生；由于采用較小的焊接光斑，低熔點金屬更容易過渡到高熔點金屬工件表面上，形成類似于鉚接形式的焊點；而每個焊點焊接兩遍，更能促進低熔點金屬向高熔點金屬工件過渡，提高焊接品質。

附圖說明

圖1是采用現有技術的技術方案焊接不銹鋼材料工件和鋅合金材料工件的失效焊點；

圖2是采用本發明實施例焊接不銹鋼材料工件和鋅合金材料工件的優質焊點之一；

圖3是采用本發明實施例焊接不銹鋼材料工件和鋅合金材料工件的優質焊點之二。

具體實施方式

為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

提供一種異種金屬激光焊接方法，用以實現高熔點金屬工件與低熔點金屬工件之間的焊接，以下以具有較高熔、沸點的不銹鋼工件和具有較低熔、沸點的鋅合金工件之間的焊接為例進行說明。具體做法是，在所述不銹鋼工件與所述鋅合金工件之間設置間隙，采用激光束由不銹鋼工件一側射向鋅合金工件的一側以實現焊接。所述間隙小于0.1毫米。所述間隙可通過用以實現所述不銹鋼工件與所述鋅合金工件之間定位的夾具實現。所述夾具可在所述不銹鋼工件與所述鋅合金工件之間施以較小的夾緊力，或者不施加夾緊力。當然，所述間隙還可以采用在所述不銹鋼工件與所述鋅合金工件之間設置間隔體并采用壓緊的方式實現等。這樣，由于在所述不銹鋼工件與所述鋅合金工件之間設置間隙，當鋅合金工件受熱并達到或者超過其沸點而產生鋅蒸汽時，更利于所述鋅蒸汽的揮發，使兩工件之間的結合部位受熱更加均勻、可控，熱量分布更加合理，從而防止飛濺、穿孔等現象的發生。