[發明專利]激光復合焊接方法與系統

有效

• 申請號: 201310077636.1
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103182604A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 李忠浩;熊政軍;閻滌
• 申請（專利權）人: 鐳射谷科技（深圳）有限公司
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/20;B23K26/08
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及用激光束加工領域，尤其涉及一種激光復合焊接方法與系統。

背景技術

激光焊接是一種非接觸式焊接方式，具有免于填料，熱變形小，外形美觀，精細度高，速度快等優點，適用于多種場合，特別是微小區域的精密焊接，因此被廣泛應用于航空航天、軍事、汽車制造、電子電氣、半導體、家具制造、通訊器件等領域。

目前普通的激光焊接設備主要包括一個激光光源，該激光光源通過一個準直裝置將其投射到一個聚焦鏡片上，使激光聚焦，并在焦點附近設置焊接頭，從而實現激光焊接。

在有些行業應用中，雖然用普通的激光焊接設備可以完成，但是需要極高的功率。如某些電機磁芯焊接需要用到2000W甚至以上的連續激光束，激光光源的造價跟激光功率有很大關系，功率越高，價格就越貴。并且由于功率高，對激光相關器件、加工環境、安全防護等方面也提出了更高的要求，在一定程度上限制了激光焊接技術的廣泛應用。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種激光復合焊接方法與系統。可利用小功率的激光束來完成大功率的焊接，降低了激光焊接設備的制造和使用成本。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種復路激光焊接方法，該方法包括以下步驟：發射第一波長的激光，所述第一波長的激光用于增加待焊接工件對第二波長激光的吸收率；發射所述第二波長的激光，所述第二波長的激光的波長不等于所述第一波長的激光的波長；將所述第一波長的激光及所述第二波長的激光合成一束激光，同時聚焦于待焊接工件上，對所述待焊接工件進行焊接。

其中，所述第一波長的激光是連續激光，所述第二波長的激光是脈沖激光?。

其中，所述第一波長的激光的功率小于或大于所述第二波長的激光的功率。

其中，所述第一波長的激光的焦點大于所述第二波長的激光的焦點。

其中，所述第一波長的激光的波長小于所述第二波長的激光的波長。

另外，?本發明還提供了一種復路激光焊接裝置，包括第一激光器、第二激光器和焊接頭，所述第一激光器發射第一波長的激光，所述第一波長的激光用于增加待焊接工件對第二波長激光的吸收率；所述第二激光器發射所述第二波長的激光；所述焊接頭接收所述第一波長的激光及第二波長的激光，將所述第一波長的激光及第二波長的激光同時聚焦于待焊接工件上，對所述待焊接工件進行焊接。

所述復路激光焊接裝置還包括第一光纖及第二光纖，所述第一光纖連接于所述第一激光器及所述焊接頭之間，用于傳輸所述第一波長的激光，所述第二光纖連接于所述第二激光器及所述焊接頭之間，用于傳輸所述第二波長的激光。

其中，所述第一光纖由純石英核心和石英包層組成，所述純石英核心對所述第一波長的激光的折射率比所述石英包層對所述第一波長的激光的折射率大，所述第二光纖由純石英核心和石英包層組成，所述純石英核心對所述第二波長的激光的折射率比所述石英包層對所述第二波長的激光的折射率大。

其中，所述焊接頭包括第一準直系統、第二準直系統、反射鏡、合束鏡、聚焦鏡和保護片，所述第一準直系統連接于所述第一光纖及所述合束鏡之間，用于將所述第一波長的激光變成平行光，所述第二準直系統連接于所述第二光纖及所述反射鏡之間，用于將所述第二波長的激光變成平行光，所述合束鏡位于所述反射鏡、第一準直系統及聚焦鏡之間，所述第一波長的激光經所述第一準直系統出射到所述合束鏡上，所述第二波長的激光經所述第二準直系統及所述反射鏡出射到所述合束鏡上，所述第一波長的激光及所述第二波長的激光經所述合束鏡合成一束光，所述合成的一束光經所述聚焦鏡聚焦后射出到所述保護片，并從所述保護片射出，聚焦到待焊接零件上，所述保護片鍍有的增透膜。

其中，所述復路激光焊接裝置包括控制系統及工作臺，所述控制系統包括依次電連接的計算機、運動控制器、端子板和伺服驅動器，所述計算機控制所述第一激光器及第二激光器以預設的參數在預設的時刻發射激光，所述運動控制器及端子板控制所述伺服驅動器，以驅動工作臺按照預設的速度和方向運動。

本發明實施例的復路激光焊接方法利用所述第一波長的激光的連續激光對待焊接工件照射實現預熱，同時用所述第二波長的激光的脈沖激光焊接，可以達到高功率激光焊接的效果和速度，而造價可便宜很多，對如散熱、功耗等各方面的要求也有所降低。

附圖說明