[发明专利]一种电磁力辅助脉冲激光焊接方法及焊接装置

权利要求书

1.一种电磁力辅助脉冲激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将待加工的工件固定；

步骤2：在保护气体的保护下，采用脉冲激光对工件表面的焊缝进行焊接，并获取工件表面的等离子体面积；在一个脉冲宽度内或者在一个脉冲宽度的中后期内，所述的脉冲激光的功率逐步降低；

步骤3：设当脉冲激光施加过程中工件表面的等离子体面积降低为焊接时等离子面积最大时的1/e时的时刻为t，则在t～t+1ms内的任一时刻，对工件施加磁场，所述的磁场的强度为0.1～10T，磁场持续时间为1～100ms。

2.根据权利要求1所述的电磁力辅助脉冲激光焊接方法，其特征在于：所述的步骤3中，所述的磁场的强度为0.2～1.5T，磁场持续时间为5～20ms。

3.根据权利要求1所述的电磁力辅助脉冲激光焊接方法，其特征在于：所述的工件焊缝无间隙或间隙小于0.06mm。

4.根据权利要求1所述的电磁力辅助脉冲激光焊接方法，其特征在于：所述的工件表面的等离子体面积通过高速摄像机获取，所述的工件表面的等离子体面积的获取方法具体为使用高速摄像机对焊接时工件表面进行在线检测，使用二值法对拍摄到的图像进行处理，进行等离子体面积计算。

5.根据权利要求4所述的电磁力辅助脉冲激光焊接方法，其特征在于：所述的方法用于点焊、对焊、搭接焊、船型焊中各种同、异种金属接头的激光焊接。

6.根据权利要求1至5任一所述的电磁力辅助脉冲激光焊接方法，其特征在于：所述的脉冲激光的脉宽为6.5～10ms，所述的脉冲激光的峰值功率为0.3～7Kw。

7.根据权利要求6所述的电磁力辅助脉冲激光焊接方法，其特征在于：所述的脉冲激光的脉冲之间的间隔10～40ms，光斑直径为0.2～1.3mm，离焦量为-5～4.2mm。

8.根据权利要求7所述的电磁力辅助脉冲激光焊接方法，其特征在于：所述的脉冲激光采用分段或不分段调制的脉冲，焊接为非穿透焊接。

9.一种用于实现权利要求1、2、3、4、5、7或8所述的方法的电磁力辅助脉冲激光焊接装置，包括激光发生器、光学传输系统、光学聚焦系统、夹装工作台、保护气体供应设备、控制系统，其特征在于：还包括脉冲电流产生器、电磁转换设备、用于采集工件表面图像的高速摄像机，所述的激光发生器、脉冲电流产生器、高速摄像机、夹装工作台分别连接至控制系统，所述的激光发生器通过光学传输系统与光学聚焦系统相连，所述的脉冲电流产生器与电磁转换设备相连，所述的电磁转换设备设置在工件下方，所述的保护气体供应设备的供气口设置在工件的焊缝处，所述的光学聚焦系统作用于工件表面。

10.根据权利要求9所述的电磁力辅助脉冲激光焊接装置，其特征在于：所述的保护气体供应设备包括保护气体瓶和连接在保护气体瓶上的保护气体管道，所述的保护气体管道的出口设置在工件的焊缝处。