[發(fā)明專利]一種鋁或鋁合金搭接激光點焊方法

在審

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• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN113523568A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 陶武;楊上陸
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: B23K26/22
• 分類號: B23K26/22;B23K26/073;B23K26/082;B23K26/70
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將兩層或兩層以上的鋁或鋁合金工件進行疊加，形成疊層；

(2)采用第一激光束對疊層第一層工件的上表面依次進行多個單一路徑的掃描。每個單一路徑焊接參數單獨設置，使單一路徑掃描過程中形成的小孔位于第一層與第二層工件連接界面的上部；

(3)采用第二激光束對所述第一激光束掃描所形成的焊點或熔池繼續(xù)進行激光掃描。所述第二激光束掃描路徑焊接參數單獨設置，其激光功率密度與掃描速度的比值比所述第一激光束??；

(4)依次實施步驟2和3或者重復步驟2和3，直至完成對所有疊層工件的焊接；

所述第一激光束單個路徑的掃描軌跡為圓或多邊形，所述第二激光束的掃描軌跡為螺旋線。

2.如權利要求1所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，所述圓的外徑為4-16mm，所述多邊形的外邊長為4-16mm。

3.如權利要求1所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，焊接過程中所述圓或多邊形的數量為3-20個。

4.如權利要求1所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，所述第二激光束螺旋線的單一掃描路徑為兩個，第一個螺旋線激光功率密度與掃描速度的比值大于第二個螺旋線，第一個螺旋線的外徑小于第二個螺旋線的外徑。

5.如權利要求4所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，所述第一個螺旋線的外徑為2-8mm，第二個螺旋線的外徑為6-18mm。

6.如權利要求5所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，所述螺旋線為二維螺旋線，所述第一個螺旋線的最小內徑為0mm，所述第二個螺旋線的內徑大于外徑的二分之一。

7.如權利要求1所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，所述第一激光束的功率W1與所述疊層的厚度t和聚焦光斑直徑D1的關系為：W1＝(1000–4000)W/mm2*t*D1，其中t為1-10mm；第一激光束的掃描速度V1為10-50m/min，聚焦光斑直徑D1為0.2-0.8mm，離焦量F1為0-(±5)mm。

8.如權利要求4所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，所述第一個螺旋線的激光掃描速度V2與V1的關系為：V2＝(0.6-3.0)V1；激光聚焦光斑直徑D2與D1的關系為：D2＝(0.8-1.5)D1；離焦量F2為0–(±15)mm；激光功率W2與W1的關系為：W2＝(0.5-1.2)W1。

9.如權利要求4所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，所述第二個螺旋線路徑的激光掃描速度V3與V1的關系為：V3＝(1.5-4.0)V1；激光聚焦光斑直徑D3與D1的關系為D3＝(1.0-5.0)D1；離焦量F3為(±75)-(±10)mm；激光功率W3與W1的關系為W3＝(0.3-1.2)W1。

10.如權利要求1所述的鋁或鋁合金搭接激光點焊方法，其特征在于，所述螺旋線相鄰曲線之間的間隔D與第一激光束的激光聚焦光斑直徑D1的關系為：D＝1～3D1。