[发明专利]一种小管径薄壁金属导管无芯棒激光端面自熔焊封方法有效
| 申请号： | 202110598018.6 | 申请日： | 2021-05-31 |
| 公开（公告）号： | CN113385812B | 公开（公告）日： | 2022-11-18 |
| 发明（设计）人： | 夏胜全;李一海;王巍;何建军;夏善卫;吕学超;李玉斌;杨国华;李实芊;杨龙;任毅涛;郭兴根;奚清;张丽;唐县娥 | 申请（专利权）人： | 中国工程物理研究院材料研究所 |
| 主分类号： | B23K26/21 | 分类号： | B23K26/21;B23K26/12;B23K26/60 |
| 代理公司： | 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 | 代理人： | 徐静 |
| 地址： | 621700 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 小管径 薄壁 金属 导管 无芯棒 激光 端面 熔焊 方法 | ||
1.一种小管径薄壁金属导管无芯棒激光端面自熔焊封方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对待焊封的小管径薄壁金属导管进行处理，得到焊封端面；
S2、采用水平装夹或竖直装夹的方式，将所述金属导管装夹对中；
S3、放置激光器，所述金属导管的轴线与所述激光器的激光焊接头的轴线同轴，激光束聚焦焦点位于所述焊接端面和所述激光焊接头之间，所述激光器的离焦量为+10mm～+20mm；
S4、在所述焊封端面处通入保护气，所述保护气为纯度不低于99.99％的氩气；
S5、利用所述激光器发出的脉冲激光对所述焊封端面进行自熔焊封；
其中，步骤S2中采用水平装夹方式时，在所述金属导管下方通入保护气，所述保护气的压力为2bar～5bar，保护器喷嘴与所述金属导管的轴线垂直，且所述焊封端面的投影穿过所述保护气喷嘴轴线；采用竖直装夹方式时，在所述焊封端面上方通入保护气，所述保护气的压力为2bar～4bar，所述保护气喷嘴的轴线与所述金属导管的轴线夹角小于5°，所述保护气喷嘴距所述焊封端面距离略大于所述离焦量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，对所述金属导管进行处理，包括：
S11、对所述金属导管进行切割；
S12、对切割端面进行打磨，打磨掉相关氧化物并对端面进行修平；
S13、先采用丙酮或丁酮对所述焊封端面进行超声波清洗，再利用乙醇对所述焊封端面进行超声波清洗，清洗完成后，用热风彻底干燥所述金属导管。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S11中，采用线切割机床或截管器对所述金属导管进行切割。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S12中，采用金相砂纸或锉刀对切割端面进行打磨。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S11中，对所述金属单管进行切割时，将所述焊封端面与所述金属导管轴线的垂直度控制在1mm内。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光器为Nd:YAG激光器或光纤激光器。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光器的激光功率为1000W～2000W。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对的金属导管进行自熔焊封时，所述保护气的压力为2bar～4bar；所述激光器的焦斑大小为0.4mm，激光功率为1000W～1500W，脉冲激光频率1Hz，脉宽300ms，脉冲数为1，离焦量为+10mm～+15mm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述金属导管的外径不大于3.5mm，孔径不大于1.8mm，壁厚不小于0.6mm。
10.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述的金属导管为奥氏体不锈钢管、铁素体不锈钢管或Zr-4合金导管。
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