[發明專利]一種金屬材料深熔焊接小孔形貌全方位直接觀測的方法

有效

• 申請號: 201811336366.0
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109175747B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 金湘中;蔣志偉;周昕宇
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: B23K31/00
• 分類號: B23K31/00;B23K37/00
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎

1.一種金屬材料深熔焊接小孔形貌全方位直接觀測的方法，所述方法中包括使用一種復合試件，所述復合試件包括在上的金屬試件(4)和在下的GG17試件(5)，且整個復合試件的頂面即金屬試件的頂面為平面，金屬試件的底面與GG17試件的頂面均為光滑的結合面，所述金屬試件和GG17試件的結合面(88)與復合試件的頂面之間呈n度夾角，且0°＜n＜90°；

所述方法包括如下步驟，

步驟A、將所述復合試件固定設置使得復合試件的頂面處于水平面內，且在所述復合試件的上方設置焊接頭，所述焊接頭為能使用激光或電子束的焊接頭，且激光或電子束的入射方向為豎直向下；并設置用于觀測小孔形貌的圖像拍攝部件，所述圖像拍攝部件包括攝像機(7)，且所述圖像拍攝部件能自下而上連續拍攝所述復合試件的結合面上的小孔形狀在水平面的投影；

步驟B、定義所述結合面或結合面的延伸面與復合試件頂面的交線為L，啟動焊接頭對復合試件進行深熔焊接，焊接方向(10)即焊接頭在焊接過程中的平移方向為水平面內與交線L垂直的方向。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述圖像拍攝部件整體設置在可平移的位移工作臺上，所述位移工作臺隨著焊接方向和焊接速度同步移動，以便及時拍攝到結合面上的小孔在水平面內的投影圖像。

3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述焊接頭為激光焊接頭，且包括激光束(1)、壓縮空氣入口(2)、激光焊接噴嘴(3)和GaAs聚焦透鏡(12)；所述圖像拍攝部件還包括反射鏡(8)和濾光片(6)。

4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，還包括在所述復合試件的上方使用氬氣噴嘴(11)對小孔處噴保護氬氣以防金屬氧化。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，1°≤n≤60°，優選2°≤n≤45°，更優選5°≤n≤30°。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述復合試件的底面即GG17試件的底面為平面，且復合試件的底面與復合試件的頂面平行。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述復合試件整體呈長方體或正方體形。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述金屬試件為頂面、傾斜底面和一個豎向側面均為矩形，且有兩個相對的豎向側面為直角三角形的三棱柱形結構。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述GG17試件為三棱柱形結構，或者所述GG17試件為傾斜頂面、底面和有兩個相對的豎向側面均為矩形，而另外兩個相對的豎向側面均為直角梯形的四棱柱形結構；且優選所述GG17試件為四棱柱形結構。

10.根據權利要求1～9中任意一項所述的方法，其特征在于，所述金屬試件為鋁合金試件。