[發明專利]一種可減少焊接炸點的激光焊接方法

在審

• 申請號: 202011038351.3
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112222618A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 李驍軍;劉東宇;李居華
• 申請（專利權）人: 上海飛博激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/60;B23K26/70
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙) 31292
• 代理人: 李皓

本申請公開了一種可減少焊接炸點的激光焊接方法，屬于激光焊接技術領域。該焊接方法包括清潔和焊接兩個步驟，其中，在清潔時以預設的輸出功率焊接工件的待焊接位置。該預設的輸出功率所對應的激光功率密度小于工件的焊接閾值，且該預設的輸出功率在清潔過程中具有一定的振幅，在工件正常焊接之前可有效蒸發污漬。該發明僅通過一次焊接就可以同時達到清潔污漬以及焊接工件的目的，從而減少了焊接的炸點，大大提高了焊接作業的效率以及焊接作業的成功率，降低了焊接的成本。

技術領域

本發明涉及激光焊接技術領域，尤其涉及一種可減少焊接炸點的激光焊接方法。

背景技術

激光焊接技術屬于熔融焊接，以激光束為能源，使其沖擊在焊件接頭上，以達到焊接的目的。相比其他傳統焊接方式，其聚焦后的激光束具有很高的功率密度，可以實現較大的深寬比，且焊接速度快。激光加熱范圍小，焊接熱影響區小，焊接應力和變型較小。屬于非接觸焊接，不需要使用電極，沒有電極污染和損耗。另外，激光焊接不需真空環境，可以實現遠程控制與自動化生產。

由于激光焊接的能量密度較高，所以在進行焊接時也會導致一些缺陷的出現。比如很多金屬工件包括鋁合金的焊接，在焊接時非常容易出現炸點，從而導致焊縫的表面出現孔洞，使得焊接件直接報廢。也有工人采用一定的手工填絲焊接來彌補孔洞，但是無論采用何種方式都會增加企業的焊接成本。導致此問題產生的原因就是焊縫表面存在油污、水漬或水油混合物等雜質。大部分企業通過手動清理雜質來解決該問題，清理時間較長，影響工作的進度，增加企業的人工成本。也有一部分企業通過激光清洗技術來解決該問題，雖然可快速清理這些雜質，但是成本較高。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種可減少焊接炸點的激光焊接方法，通過控制激光焊接的輸出功率，在焊接過程中依靠焊接的熱量蒸發污漬，然后再進行正常的焊接，不僅可有效提高焊接的效率，還大大節約了企業的焊接成本。

為實現本發明以上至少一個目的，本發明提供一種可減少焊接炸點的激光焊接方法，用于焊接工件的待焊接位置，其中所述焊接方法包括以下步驟：

清潔，以預設的輸出功率焊接所述待焊接位置，以蒸發所述待焊接位置的污漬，其中所述預設的輸出功率所對應的激光功率密度低于所述工件的焊接閾值，且所述預設的輸出功率為具有預定振幅的波形焊接功率，以在蒸發污漬的過程中，避免因焊接熱量的累積超過工件的焊接閾值，而對待焊接位置產生不良影響；

焊接，以大于所述焊接閾值的激光功率密度所對應的輸出功率焊接所述待焊接位置，至焊接完成。

在該發明可減少焊接炸點的激光焊接方法中，通過控制激光的輸出功率，將其對應的激光功率密度控制在工件的焊接閾值以下，以免形成焊縫。通過熱量輸入量的持續累積蒸發工件待焊接位置處的污漬，起到焊接清潔的作用，然后再進行正常的焊接。

因此，在工件焊接的過程中，僅通過一次焊接就可以同時達到清潔污漬和焊接工件的目的，從而有效減少了焊接炸點，提高了焊接作業的效率和焊接作業的成功率。不僅避免了手動清理雜質的工序，同時，相對于通過激光清洗去除污漬后再進行焊接的技術，還節約了焊接工序，大大降低了焊接的成本，尤其適用于經常附帶有污漬的工件的焊接作業，適用于各中小型企業的焊接作業。

進一步地，在清潔步驟前，控制所述激光的輸出功率直線漸變式升高至所述預設的輸出功率。

進一步地，所述預定的輸出功率的上限P_上限所對應的激光功率密度小于所述工件的焊接閾值，所述預定振幅的下限P_下限大于P_平均*2與P_上限的差值，其中P_平均＝所述污漬的平均熱熔C與質量m的乘積。

進一步地，所述污漬為水、油或水油混合物。

進一步地，在焊接步驟后，控制所述激光的輸出功率直線漸變式下降至輸出功率為0，以降低工件待焊接位置的炸孔率。