[發明專利]激光焊接方法和激光焊接設備

在審

• 申請號: 201810461913.1
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN110480165A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 茍軍;肖華;李劍鋒;夏豐濱;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 44385 深圳市世聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 田帥<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明實施例公開了一種激光焊接方法和激光焊接設備，涉及激光焊接技術領域。所述激光焊接方法，用于帶涂層的待焊接材料之間的焊接，包括：將兩層待焊接材料壓實并貼緊；通過激光器配合高速振鏡系統輸出高頻率激光束，去除所述兩層待焊接材料之間的焊接面上的涂層雜質并沿預設的焊接軌跡對所述兩層待焊接材料進行焊接，使在所述焊接面上形成熔池并最終焊接成型。本發明實施例所述的激光焊接方法，通過利用激光器的高頻出光特性，在達到快速焊接的過程中，還可以有效剝離焊縫處的涂層雜質，以保證焊縫處的電泳漆等雜質處于低水平，從而得到高質量的焊接成型的工件，以及其較穩定的力學性能，如較高的焊縫拉伸強度。

技術領域

本發明實施例涉及激光焊接技術領域，特別是一種激光焊接方法和激光焊接設備。

背景技術

碳鋼、不銹鋼及各種合金之間的激光焊接工藝已廣泛應用于汽車、電子等制造行業，其中，不銹鋼作為一種綜合性能優良的鋼種，其應用深入到了工業生產的各個領域，但為滿足某些產品特定功能的需要，帶鍍層的合金與不銹鋼之間的連接需求也日趨旺盛。傳統激光焊接機通過激光產生的能量熔化上層金屬，并隨著熱量的累積、擴散，逐漸將下層金屬熔融，待激光作用停止后，熔池凝固形成焊縫，當兩層材料之間不含其它任何雜質時，往往可以獲得比較完整、無缺陷的焊縫。

發明人在研究本申請的過程中發現，現有技術中至少存在以下技術問題：

針對帶鍍層金屬材料與不銹鋼的焊接時，因金屬表面或兩層金屬的結合面處必然存在非金屬夾雜，采用傳統的焊接方法所焊出的接頭中易形成氣孔、雜質及脆性相等缺陷，從而導致焊縫處不穩定的拉伸強度。

發明內容

本發明一實施例所要解決的技術問題是，焊縫處的拉伸強度較低且不穩定。

為了解決上述技術問題，本發明一實施例所述的激光焊接方法采用了如下所述的技術方案：

一種激光焊接方法，用于帶涂層的待焊接材料之間的焊接，包括：將兩層待焊接材料壓實并貼緊；

通過激光器配合高速振鏡系統輸出高頻率激光束，去除所述兩層待焊接材料之間的焊接面上的涂層雜質并沿預設的焊接軌跡對所述兩層待焊接材料進行焊接，使在所述焊接面上形成熔池并最終焊接成型。

進一步，所述的激光焊接方法，在所述將兩層待焊接材料壓實并貼緊之前，還包括：將兩層待焊接材料的表面清洗干凈并干燥。

進一步，所述的激光焊接方法，通過工裝夾具將所述兩層待焊接材料壓實并貼緊，并使所述兩層待焊接材料之間的間隙小于0.02mm。

進一步，所述的激光焊接方法，所述去除所述兩層待焊接材料之間的焊接面上的涂層雜質的過程中，所述高頻率激光束還在所述焊接面進行垂直于焊線方向的擺動運動。

進一步，所述的激光焊接方法，所述高頻率激光束在所述焊接面上的同一位置處焊接出多條完全重合或部分重合的焊線。

進一步，所述的激光焊接方法，多條所述焊線的長度均相等。

一種激光焊接設備，用于焊接帶涂層的待焊接材料，應用上述任意一項技術方案所述的激光焊接方法，包括：激光器和高速振鏡系統；

所述激光器配合所述高速振鏡系統去除待焊接材料的涂層雜質并對所述待焊接材料進行焊接；所述高速振鏡系統的場鏡位于焊接面上，所述焊接面位于焦平面上。

進一步，所述的激光焊接設備，還包括：電子放大鏡；焊縫的焊接質量通過所述電子放大鏡觀察進行檢測。

進一步，所述的激光焊接設備，還包括：拉力測試機；焊縫處拉伸強度的穩定性通過所述拉力測試機進行測試。

進一步，所述的激光焊接設備，所述拉力測試機的測試位置位于較薄一層的焊接材料的焊縫中間處。