[發(fā)明專利]一種異種金屬裝配件超聲波輔助激光釬焊方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710563306.1
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107225327B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏鑫磊;于艷玲
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: B23K26/346
• 分類號: B23K26/346;B23K26/70
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 段秋玲

本發(fā)明提供了一種異種金屬裝配件超聲波輔助激光釬焊方法，包括：(1)采用定位模具裝夾A金屬立柱；(2)將A金屬立柱的上端部加熱至軟化狀態(tài)；(3)使被感應(yīng)加熱軟化的A金屬立柱的上端部插入B金屬底座的仿形孔內(nèi)，獲得異種金屬激光焊接預(yù)裝配件；(4)啟動(dòng)與定位模具組件相連的超聲波振動(dòng)源；開啟激光，在超聲波振動(dòng)復(fù)合能場的輔助作用下，使激光?MIG復(fù)合焊接頭沿A金屬立柱和B金屬底座的連接面輪廓線進(jìn)行熔釬焊；(5)將異種金屬激光焊接裝配件移至傳送帶上，之后落入物料盒內(nèi)。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)大熔深、窄焊縫的焊接效果，獲得具有更好冶金質(zhì)量的焊接接頭。本發(fā)明還提供了一種異種金屬裝配件超聲波輔助激光釬焊裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光焊接領(lǐng)域，具體涉及一種異種金屬裝配件超聲波輔助激光釬焊方法及裝置。

背景技術(shù)

異種金屬材料焊接是解決構(gòu)件同時(shí)滿足多方面性能要求的有效途徑。焊接方法有多種，比如氬弧焊、電阻焊、摩擦焊、電子束焊以及激光焊等。與其他焊接方法相比，激光焊具有熱源密度集中、焊縫深寬比大、熱影響區(qū)小、可控性好等特點(diǎn)，而且相對電子束焊，激光焊接氣氛要求低，通常不需要真空環(huán)境。

然而，激光焊接相對于傳統(tǒng)電弧焊等焊接方法來說，由于其焊縫窄、熔深大，使得其對焊接裝夾精度要求很高。尤其是對于裝配件來說，如何針對激光焊接特點(diǎn)，通過合理的激光焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝方法設(shè)計(jì)來獲得更好的焊接質(zhì)量和焊接效率，一直是焊接領(lǐng)域的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種異種金屬裝配件超聲波輔助激光釬焊方法；本發(fā)明同時(shí)還提供了一種異種金屬裝配件超聲波輔助激光釬焊裝置。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種異種金屬裝配件超聲波輔助激光釬焊方法，包括如下步驟：

(1)根據(jù)待焊的異種金屬裝配件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即采用帶有與A金屬立柱結(jié)構(gòu)匹配的立柱定位槽的定位模具組件夾持待焊件之一的A金屬立柱；所述A金屬立柱為棱柱體結(jié)構(gòu)，橫截面為一多邊形，材質(zhì)為A金屬；

(2)通過壓緊組件將A金屬立柱進(jìn)行限位并保持固定，同時(shí)使高頻感應(yīng)組件向A金屬立柱靠近，將A金屬立柱的上端部加熱至軟化狀態(tài)；

(3)通過吸盤組件將作為另一個(gè)待焊件的B金屬底座移至A金屬立柱正上方；所述B金屬底座的材質(zhì)為B金屬，表面設(shè)置有用于與A金屬立柱裝配的仿形孔，同時(shí)還設(shè)置有三個(gè)定位通孔；控制B金屬底座垂直落下，并將B金屬底座壓入A金屬立柱，使得在步驟(2)中被感應(yīng)加熱軟化的A金屬立柱的上端部插入B金屬底座的仿形孔內(nèi)，同時(shí)保證B金屬底座的端面與A金屬立柱的端面平齊，再通過壓力裝配的方式實(shí)現(xiàn)兩者的過盈配合，即獲得異種金屬激光焊接預(yù)裝配件；

優(yōu)選的，在A金屬立柱和B金屬底座完成兩者的過盈配合壓力裝配后，通過高頻感應(yīng)加熱組件對異種金屬激光焊接預(yù)裝配件的焊接位置進(jìn)行再次加熱，即實(shí)現(xiàn)焊接位置的預(yù)熱效果，提升其可焊性；

(4)啟動(dòng)設(shè)置與定位模具組件相連的超聲波振動(dòng)源；開啟激光，使激光-MIG復(fù)合焊接頭在六軸機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)下沿A金屬立柱和B金屬底座的連接面輪廓線進(jìn)行熔釬焊；在超聲波振動(dòng)的輔助作用下，釬料快速均勻滲透并潤濕異種金屬裝配件的焊接部位界面，焊接部位得到充分冶金反應(yīng)，并在激光束移開后的冷卻凝固階段獲得細(xì)晶強(qiáng)化效果，形成異種金屬激光焊接裝配件；

(5)通過真空吸盤吸附異種金屬激光焊接裝配件，將異種金屬激光焊接裝配件移至傳送帶上，之后沿滑槽落入物料盒內(nèi)。

本發(fā)明還提供了一種異種金屬裝配件超聲波輔助激光釬焊裝置，包括A金屬立柱上料組件、B金屬底座上料組件、激光-MIG復(fù)合焊接組件、異種金屬裝配件下料組件、凸輪分割器組件和機(jī)架；