[發(fā)明專利]用于通過將激光束入射到由另一激光束產(chǎn)生的小孔開口來深熔焊接工件的方法和激光焊接裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201780070456.7
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN109982807A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·奧格;N·斯佩克
• 申請（專利權(quán)）人: 通快激光與系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/242
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

1.用于深熔焊接工件(2)的方法，其中，通過第一激光束(11)和第二激光束(12)照射工件(2)的表面，其中，在工件表面平面(OE)中第一激光束(11)的第一射束寬度B1大于第二激光束(12)的第二射束寬度B2，并且，至少在射束工件表面平面(OE)中第二激光束(12)處于第一激光束(11)之內(nèi)，其特征在于，第一激光束(11)的強度獨自足夠用于在工件(2)中產(chǎn)生蒸汽小孔(6)，并且，在工件(2)中產(chǎn)生的蒸汽小孔(6)在工件表面平面(OE)中具有小孔寬度KB，其中，KB基本上與B1一樣大，并且進一步適用B2≤0.75*KB。

2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一激光束(11)和第二激光束(12)關(guān)于垂直于工件(2)的表面延伸的z方向具有相同的焦點位置或具有相互間距小于1mm的焦點位置。

3.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，第一和第二激光束(11,12)的焦點位置在工件表面平面(OE)中或在工件表面之下處于蒸汽小孔(6)之內(nèi)。

4.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，第二激光束(12)比第一激光束(11)具有更好的射束質(zhì)量，尤其是SPP1≥2*SPP2，優(yōu)選SPP1≥4*SPP2，其中，SPP1是第一激光束(11)的光束參數(shù)乘積，SPP2是第二激光束(12)的光束參數(shù)乘積。

5.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，對于第一激光束(11)的第一激光功率L1和第二激光束(12)的第二激光功率L2適用：L2≥L1，優(yōu)選L2≥2*L1。

6.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，對于第一激光束(11)的第一聚焦角度W1和第二激光束(12)的第二聚焦角度W2適用：W2≥W1。

7.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，對于蒸汽小孔(6)的處于該蒸汽小孔(6)的靠近工件表面的上四分之一(9)中的最小寬度KD和第二激光束(12)的處于該蒸汽小孔(6)的上四分之一(9)中的最大寬度G2適用：0.8*KD≥G2，優(yōu)選0.6*KD≥G2。

8.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，第一激光束(11)和第二激光束(12)以共同的射束軸線(4)同軸地定向。

9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，共同的射束軸線(4)基本上垂直于工件表面延伸。

10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，第一和第二激光束(11，12)在一個具有芯光纖(31)和環(huán)光纖(32)的2合1光纖(30)中被引導(dǎo)，尤其是其中，第一激光束(11)在環(huán)光纖(32)中被引導(dǎo)并且第二激光束(12)在芯光纖(31)中被引導(dǎo)，第一和第二激光束(11,12)在工件(2)之前從2合1光纖(30)的光纖端部(30a)射出，并且，具有環(huán)光纖(32)和芯光纖(31)的光纖端部(30a)借助共同的光具(43)在共同焦點(14)中成像到工件(2)上或該工件中，由此，第一和第二激光束(11,12)由共同的光具(43)對準(zhǔn)工件(2)，尤其是其中，所述共同的光具(43)包括、優(yōu)選僅包括準(zhǔn)直透鏡(44)和聚焦透鏡(45)。

11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，共同的激光源(33)產(chǎn)生原始激光束(34)，其中，原始激光束(34)的第一部分(38)偏心地耦入到環(huán)光纖(32)中并且形成第一激光束(11)，原始激光束(34)的第二部分(37)耦入到芯光纖(31)中并且形成第二激光束(12)。

12.按照權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，第一激光源(21)產(chǎn)生第一激光束(11)并且第二激光源(23)產(chǎn)生第二激光束(12)，并且，第一激光束(11)和第二激光束(12)借助分束器元件(20)疊加。