[发明专利]一种车用钢-铝叠接接头焊接方法与系统

权利要求书

1.本发明提供一种车用钢-铝叠接接头激光焊接方法，包括如下步骤：

步骤1、提供需要叠接焊接的第一工件与第二工件，第一工件与第二工件分别为车用钢材、铝合金；

步骤2、将第一工件和第二工件上下垂直叠接并夹紧；

步骤3、提供激光切割系统，激光切割系统具有激光发生器、第一传输光纤、第二传输光纤、分光器、激光切割头，激光发生器经第一传输光纤与分光器相连，然后分光器经第二传输光纤与激光切割头相连；

步骤4、提供激光熔钎焊接系统，激光熔钎焊接系统具有激光发生器、第一传输光纤、分光器、第三传输光纤、激光焊接头、送丝头，激光发生器经第一传输光纤与分光器相连，然后分光器经第三传输光纤与激光焊接头相连，激光焊接头、送丝头与激光切割头在焊接方向上串行成列设置；

步骤5、启动激光切割系统，激光切割头聚焦形成的第一激光束垂直辐照第一工件表面，得到贯穿第一工件和第二工件的激光切割缝；

步骤6、启动激光熔钎焊接系统，激光焊接头聚焦形成的第二激光束辐照第一工件表面，第二激光束中心线与激光切割缝的宽度方向对称面重合，激光焊接头、送丝头跟随激光切割头的轨迹进行填丝熔钎焊接，完成焊接过程。

2.根据权利要求1所述的车用钢-铝叠接接头激光焊接方法，其特征在于：步骤3中，激光切割系统中，激光切割头聚焦形成的第一激光束焦斑直径为Φ0.2~Φ0.5 mm，功率为2~6 kW，焦点功率密度为10⁶ ~10⁷ W/cm²。

3.根据权利要求1所述的车用钢-铝叠接接头激光焊接方法，其特征在于：步骤4中，激光填丝焊接系统中，激光焊接头聚焦形成的第二激光束激光焦斑直径为Φ0.6~Φ1.5 mm，功率为1~2.5 kW。

4.根据权利要求1所述的车用钢-铝叠接接头激光焊接方法，其特征在于：步骤4中，激光熔钎焊接系统中，激光焊接头聚焦形成的第二激光束中心线与竖直方向的夹角α为0~30°。

5.根据权利要求1所述的车用钢-铝叠接接头激光焊接方法，其特征在于：步骤4中，激光切割系统中，送丝头的送丝角度β为30°~75°。

6.一种车用钢-铝叠接接头激光焊接系统，其特征在于，包括激光切割系统和激光熔钎焊接系统二个子系统，激光切割系统具有激光发生器、第一传输光纤、分光器、第二传输光纤、激光切割头，激光熔钎焊接系统具有激光发生器、第一传输光纤、分光器、第三传输光纤、激光焊接头、送丝头，激光切割系统中激光切割头聚焦形成的第一激光束、激光熔钎焊接系统中送丝头和激光焊接头聚焦形成的第二激光束在焊接方向上串行成列设置，激光切割系统和激光熔钎焊接系统中激光切割头和激光焊接头固定连接在机械手末端的连接法兰上。

7.根据权利要求8所述的车用钢-铝叠接接头激光焊接系统，其特征在于：激光切割系统中还包括与激光切割头对应设置的第一保护气喷嘴，第一保护气喷嘴固定在激光切割头的第一固定支架上。

8.根据权利要求8所述的车用钢-铝叠接接头激光焊接系统，其特征在于：激光熔钎焊接系统中还包括与激光焊接头对应设置的第二保护气喷嘴，送丝头、第二保护气喷嘴分别固定在激光焊接头的第二固定支架和第三固定架上。

9.根据权利要求8所述的车用钢-铝叠接接头激光焊接系统，其特征在于：激光熔钎焊接系统中激光焊接头中心线与竖直方向的夹角α为0~30°。

10.根据权利要求8所述的车用钢-铝叠接接头激光焊接系统，其特征在于：激光熔钎焊接系统中送丝头的送丝角度β为30°~ 75°。