[发明专利]激光焊接方法和激光焊接设备

说明书

本发明实施例公开了一种激光焊接方法和激光焊接设备，涉及激光焊接技术领域。所述激光焊接方法，用于带涂层的待焊接材料之间的焊接，包括：将两层待焊接材料压实并贴紧；通过激光器配合高速振镜系统输出高频率激光束，去除所述两层待焊接材料之间的焊接面上的涂层杂质并沿预设的焊接轨迹对所述两层待焊接材料进行焊接，使在所述焊接面上形成熔池并最终焊接成型。本发明实施例所述的激光焊接方法，通过利用激光器的高频出光特性，在达到快速焊接的过程中，还可以有效剥离焊缝处的涂层杂质，以保证焊缝处的电泳漆等杂质处于低水平，从而得到高质量的焊接成型的工件，以及其较稳定的力学性能，如较高的焊缝拉伸强度。

技术领域

本发明实施例涉及激光焊接技术领域，特别是一种激光焊接方法和激光焊接设备。

背景技术

碳钢、不锈钢及各种合金之间的激光焊接工艺已广泛应用于汽车、电子等制造行业，其中，不锈钢作为一种综合性能优良的钢种，其应用深入到了工业生产的各个领域，但为满足某些产品特定功能的需要，带镀层的合金与不锈钢之间的连接需求也日趋旺盛。传统激光焊接机通过激光产生的能量熔化上层金属，并随着热量的累积、扩散，逐渐将下层金属熔融，待激光作用停止后，熔池凝固形成焊缝，当两层材料之间不含其它任何杂质时，往往可以获得比较完整、无缺陷的焊缝。

发明人在研究本申请的过程中发现，现有技术中至少存在以下技术问题：

针对带镀层金属材料与不锈钢的焊接时，因金属表面或两层金属的结合面处必然存在非金属夹杂，采用传统的焊接方法所焊出的接头中易形成气孔、杂质及脆性相等缺陷，从而导致焊缝处不稳定的拉伸强度。

发明内容

本发明一实施例所要解决的技术问题是，焊缝处的拉伸强度较低且不稳定。

为了解决上述技术问题，本发明一实施例所述的激光焊接方法采用了如下所述的技术方案：

一种激光焊接方法，用于带涂层的待焊接材料之间的焊接，包括：将两层待焊接材料压实并贴紧；

通过激光器配合高速振镜系统输出高频率激光束，去除所述两层待焊接材料之间的焊接面上的涂层杂质并沿预设的焊接轨迹对所述两层待焊接材料进行焊接，使在所述焊接面上形成熔池并最终焊接成型。

进一步，所述的激光焊接方法，在所述将两层待焊接材料压实并贴紧之前，还包括：将两层待焊接材料的表面清洗干净并干燥。

进一步，所述的激光焊接方法，通过工装夹具将所述两层待焊接材料压实并贴紧，并使所述两层待焊接材料之间的间隙小于0.02mm。

进一步，所述的激光焊接方法，所述去除所述两层待焊接材料之间的焊接面上的涂层杂质的过程中，所述高频率激光束还在所述焊接面进行垂直于焊线方向的摆动运动。

进一步，所述的激光焊接方法，所述高频率激光束在所述焊接面上的同一位置处焊接出多条完全重合或部分重合的焊线。

进一步，所述的激光焊接方法，多条所述焊线的长度均相等。

一种激光焊接设备，用于焊接带涂层的待焊接材料，应用上述任意一项技术方案所述的激光焊接方法，包括：激光器和高速振镜系统；

所述激光器配合所述高速振镜系统去除待焊接材料的涂层杂质并对所述待焊接材料进行焊接；所述高速振镜系统的场镜位于焊接面上，所述焊接面位于焦平面上。

进一步，所述的激光焊接设备，还包括：电子放大镜；焊缝的焊接质量通过所述电子放大镜观察进行检测。

进一步，所述的激光焊接设备，还包括：拉力测试机；焊缝处拉伸强度的稳定性通过所述拉力测试机进行测试。

进一步，所述的激光焊接设备，所述拉力测试机的测试位置位于较薄一层的焊接材料的焊缝中间处。