[发明专利]一种应用于陶瓷的超快激光焊接方法

权利要求书

1.一种应用于陶瓷的超快激光焊接方法，其特征在于，该方法为在陶瓷材料焊接界面清洗，再利用超快激光焊接，具体在高功率密度下诱导出非线性吸收现象，焦点处的陶瓷发生瞬时熔融，原子活性大大提高，进而陶瓷工件结合处的元素发生扩散现象，形成焊点。

2.根据权利要求1所述的应用于陶瓷材料的焊接方法，其特征在于，所述陶瓷材质为氧化铝陶瓷，氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷或氮化硅陶瓷放入结构陶瓷；钛酸钡陶瓷、二氧化钛陶瓷的介电陶瓷；铝酸镁陶瓷氧化镁陶瓷的透明陶瓷；氧化钒陶瓷或氧化锌陶瓷的半导体陶瓷中的一种，其厚度为0.1mm～1mm。

3.根据权利要求1所述的应用于陶瓷的超快激光焊接方法，其特征在于，所述的超快激光脉宽为300fs～10ps的激光。

4.根据权利要求1所述的应用于陶瓷的超快激光焊接方法，其特征在于，所述的激光光源可以是单路也或多路并行，激光光路可以是一般光路或经过时域整形的光路，具体为：当焊接区域小于20mm时，采用一般光路、单路光源；焊接区域大于20mm时，采用时空整形光路、多路并行光源。

5.根据权利要求1所述的应用于陶瓷材料的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：依次采用丙酮，无水乙醇，去离子水进行超声清洗待焊接部位，然后干燥；

步骤2：将待焊接的陶瓷材料按照焊接要求，固定在超快激光工作平台上，准备焊接；

步骤3：打开超快激光器，通过调节超快激光的激光功率、扫描速度、激光频率、离焦量、扫描次数激光参数；

步骤4：聚焦激光焦点在焊缝处，绘制扫描所需运动轨迹图形，确定扫描起始点，开始扫描；

步骤5：激光加工完成后，取出工件。

6.根据权利要求5所述的应用于陶瓷材料的超快激光焊接方法，其特征在于，步骤4中，超快激光焊接加工工艺参数范围为：激光功率2W～40W，扫描速度为1mm/s～20mm/s，离焦量为-1.5mm～1.5mm，重复频率为0.2MHz～1MHz，扫描次数为1～50次。

7.根据权利要求5所述的应用于陶瓷材料的超快激光焊接方法，其特征在于，步骤4中，超快激光焊接加工重复扫描次数时，重复方式包含四种：一、一个点多次扫描，然后下一个点多次扫描；二、划线扫描然后回到起始点重复扫描；三、划线扫描后往复式扫描；四：以焊缝为中心进行很窄的面扫描。