[发明专利]一种具有自清洁功能的激光焊接方法

说明书

本发明涉及一种具有自清洁功能的激光焊接方法，包括如下步骤：Step1：将一束激光束聚焦在焊缝处形成第一焦点；Step2：利用另一束激光束形成第二焦点；Step3：形成第一焦点和第二焦点的激光束同向移动；第一焦点主要是清理清洁焊缝功能，第二焦点主要是焊接功能。第一焦点和第二焦点的激光功率分配，第一焦点和第二焦点的直径大小，以及第一焦点和第二焦点之间的距离，以及第一焦点和第二焦点之间的连接直线与焊缝中心线构成的夹角是本发明的关键技术参数。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种具有自清洁功能的激光焊接方法。

背景技术

在当前这个光制造时代，激光焊接及激光切割则是工业前沿两项十分成熟的，适合大规模工业生产的技术，已经应用于汽车，航空航天，轨道交通，造船等整个制造业。两种技术一合一分，都具有高速度，高精度，可实现自动化的特点，在工业生产的技术链中具有极大的关联性。如果可以在激光切割后，不必清理焊接边的氧化层，直接在激光切割后的边缘进行激光焊接，这将会极大的提高制造效率，带来制造业整体的技术进步。而目前由于激光切割过程中其边缘都有不同程度的氧化，形成大约0.1毫米厚的氧化层，需要对该氧化层进行清理，这导致效率降低，而如果不对该氧化层进行清理，将会在焊接熔区中形成大量气孔和夹杂物，无法得到合格的焊接接头，因此有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有自清洁功能的激光焊接方法，其具有不需要清理焊接边氧化层，在激光切割后直接进行焊接的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种具有自清洁功能的激光焊接方法，包括如下步骤：

Step1：将一束激光束聚焦在焊缝处形成第一焦点；

Step2：利用另一束激光束形成第二焦点；

Step3：形成第一焦点和第二焦点的激光束同向移动；

所述第一焦点设置于焊缝处，所述第二焦点相对于第一焦点的位置用两个参数标记，所述第二焦点于第一焦点之间的直线距离设置为a，所述0≤a≤6mm，所述第一焦点与第二焦点之间的连接直线相对于焊缝中心线的夹角设置为β，0≤β≤90°。

通过采用上述技术方案，第一焦点的作用在于：使焊缝处的两个边缘的氧化层汽化及等离子化，并借助保护气体喷吹的作用，达到清理并清洁焊缝边缘表面的Fe2O3氧化层或其他氧化层的效果。第二个焦点设置于偏离焊缝中心线，并且与第一焦点保持一定距离。如此在以第二焦点为主的作用下能够形成小孔效应进而形成一个熔区。并且熔区偏离焊缝中心线，只有熔区边缘参与焊接，这就避免了焊接过程中形成的氧化物卷入熔区形成气孔和夹杂，从而获得良好的焊接结果。即第一焦点主要是清理清洁焊缝功能，第二焦点主要是焊接功能。第一焦点和第二焦点的激光功率分配，第一焦点和第二焦点的直径大小，以及第一焦点和第二焦点之间的距离，以及第一焦点和第二焦点之间的连接直线与焊缝中心线构成的夹角是本发明的关键技术参数。

本发明进一步设置为：所述Step1和Step2中的第一焦点和第二焦点可由激光脉冲产生。

通过采用上述技术方案，利用激光脉冲技术，可让金属直接从固态转化为气态，清理效果和焊接效果更好。

本发明进一步设置为：所述Step1和Step2中的第一焦点和第二焦点可由连续激光；准连续激光产生。

综上所述，本发明具有以下有益效果：