[發(fā)明專利]一種多層異種金屬結(jié)構(gòu)的焊接方法及應(yīng)用

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• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111331254A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐昊;計(jì)富寶;郜帥;毛永志;王麗博
• 申請（專利權(quán)）人: 天津榮盛盟固利新能源科技有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/323
• 代理公司: 北京思創(chuàng)大成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發(fā)明公開了一種多層異種金屬結(jié)構(gòu)的焊接方法及應(yīng)用。所述多層異種金屬結(jié)構(gòu)由從上至下依次疊加的異種金屬構(gòu)成；所述多層異種金屬結(jié)構(gòu)大于或等于兩層；相鄰兩層的上層金屬的沸點(diǎn)大于下層金屬的沸點(diǎn)；相鄰兩層的上層金屬的熔點(diǎn)大于或等于下層金屬的熔點(diǎn)；最下層金屬的沸點(diǎn)大于最上層金屬的熔點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了異種金屬焊接，并且是超薄金屬的焊接(0.1?0.4mm)，焊縫的力學(xué)性能均滿足使用需求，可以在今后的生產(chǎn)制造過程中大大節(jié)約因超薄異種金屬連接而帶來的成本增加問題，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)制造成本，展現(xiàn)產(chǎn)品競爭力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬焊接領(lǐng)域，更具體地，涉及一種多層異種金屬結(jié)構(gòu)的焊接方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

焊接，也稱作熔接、镕接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術(shù)。

現(xiàn)代焊接的能量來源有很多種，包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。除了在工廠中使用外，焊接還可以在多種環(huán)境下進(jìn)行，如野外、水下和太空。

激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。20世紀(jì)70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接過程屬熱傳導(dǎo)型，即激光輻射加熱工件表面，表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。

在模組的生產(chǎn)制造過程中，經(jīng)常會(huì)遇到將不同種類的薄金屬材料焊接在一起的工藝難點(diǎn)，異種金屬焊接在焊接領(lǐng)域本身就屬于高精尖的制造工藝難點(diǎn)，然而在現(xiàn)有技術(shù)中，缺少一種簡易的用于特定熔點(diǎn)的多層異種金屬結(jié)構(gòu)的焊接方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種多層異種金屬結(jié)構(gòu)的焊接方法及應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種多層異種金屬結(jié)構(gòu)的焊接方法，

所述多層異種金屬結(jié)構(gòu)由從上至下依次疊加的異種金屬構(gòu)成；所述多層異種金屬結(jié)構(gòu)大于或等于兩層；

相鄰兩層的上層金屬的沸點(diǎn)大于下層金屬的沸點(diǎn)；

相鄰兩層的上層金屬的熔點(diǎn)大于或等于下層金屬的熔點(diǎn)；

最下層金屬的沸點(diǎn)大于最上層金屬的熔點(diǎn)；

該焊接方法包括：將激光從多層異種金屬結(jié)構(gòu)上方射入，進(jìn)行激光焊接；

所述激光焊接的速度為160-220mm/s；

所述激光焊接的周期為0.4-0.6s；

所述激光焊接的振幅為0.6-0.8mm；

所述激光焊接的功率為825-1425W。

根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)多層異種金屬結(jié)構(gòu)為兩層，所述多層異種金屬結(jié)構(gòu)由從上至下依次疊加的第一金屬、第二金屬構(gòu)成；

第一金屬的沸點(diǎn)＞第二金屬的沸點(diǎn)＞第一金屬的熔點(diǎn)≥第二金屬的熔點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)多層異種金屬結(jié)構(gòu)為三層，所述多層異種金屬結(jié)構(gòu)由從上至下依次疊加的第一金屬、第二金屬、第三金屬構(gòu)成；

第一金屬的沸點(diǎn)＞第二金屬的沸點(diǎn)＞第三金屬的沸點(diǎn)＞第一金屬的熔點(diǎn)≥第二金屬的熔點(diǎn)≥第三金屬的熔點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明一種具體的實(shí)施方式，所述第一金屬為鋁，所述第二金屬為銅，所述第三金屬為鐵或304不銹鋼；

所述激光焊接的速度為170-210mm/s；

所述激光焊接的周期為0.4-0.6s；

所述激光焊接的振幅為0.6-0.8mm；

所述激光焊接的功率為825-1125W。