[發明專利]一種鋁合金薄板焊接方法

有效

• 申請號: 201811112337.6
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN108890059B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 王茂;張明軍;王志軍;張遠康
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋁合金薄板焊接方法，其特征在于：

步驟1：提供需要疊接焊接的第一工件與第二工件，在第二工件上沿焊接軌跡沖壓形成一條通透的窄縫，除去第一工件和第二工件上下表面和窄縫的雜質；

步驟2：將第一工件和第二工件準確疊接并夾緊；

步驟3：提供第三工件，第三工件位于第二工件的正上方，第三工件為板材；

步驟4：提供激光切割系統，激光切割系統具有激光發生器、傳輸光纖、激光切割頭、機械手、固定支架，激光發生器通過傳輸光纖與激光切割頭相連；

步驟5：提供氣柱噴槍，氣柱噴槍固定于激光切割頭的固定支架上；

步驟6：提供超聲振動裝置，超聲變幅桿壓合于第一工件的下表面；

步驟7：啟動激光切割系統，激光切割頭聚焦形成的激光束垂直輻照第三工件上表面，激光切割得到的金屬熔滴向下運動，落入第二工件窄縫中，金屬熔滴通過熱傳導模式與第一工件實現冶金結合，并填滿窄縫，實現第一工件和第二工件的焊接連接，避免直接激光輻照焊接時較大的焊接熱輸入導致的工件熱變形，以及合金強化元素蒸發導致的接頭強度下降；

步驟8：啟動氣柱噴槍，氣柱噴槍噴射惰性氣體作用于激光切割形成的金屬熔滴，高壓惰性氣體沖擊金屬熔滴，使金屬熔滴快速準確落入窄縫中，促使熔融金屬迅速鋪展，避免凝聚成塊造成焊縫裂紋；

步驟9：啟動超聲波發生裝置，調節超聲波頻率，在超聲高頻振動下熔融金屬在窄縫中鋪展；

步驟10：激光切割頭移動到終點位置，關閉激光切割系統，關閉氣柱噴槍，保持超聲波振動1~2分鐘，完成焊接過程；所述步驟3中，第二工件上表面與第三工件下表面的垂直距離H為5~10 mm；所述步驟4中，激光切割系統中，激光切割頭聚焦形成的激光束功率為1~2 kW，切割速度為3~10 m/min。

2.根據權利要求1所述的鋁合金薄板焊接方法，其特征在于：步驟1中，第一工件和第二工件均為鋁合金，第一工件和第二工件厚度均為0 .8~1 .5 mm。

3.根據權利要求1所述的鋁合金薄板焊接方法，其特征在于：步驟1中，窄縫的寬度d為0.5~1 .2 mm。

4.根據權利要求1所述的鋁合金薄板焊接方法，其特征在于：步驟5中，氣柱噴槍噴嘴與激光切割頭相距δ為3~5 mm。

5.根據權利要求1所述的鋁合金薄板焊接方法，其特征在于：步驟8中，氣柱噴槍噴射的氣體壓力為0 .5～5kPa。