[发明专利]激光焊接系统及方法

说明书

本发明涉及一种激光焊接系统及焊接方法，该激光焊接方法采用绿光激光器对工件进行热传导焊接，对所述绿光激光器进行恒温控制，使得所述绿光激光器的工作温度处于25℃～27℃。上述激光焊接方法，选用绿光激光器对铜、金等反射率较高的金属进行焊接，有效提高了激光吸收率，降低了焊接时的热输入。激光光斑的功率密度在10⁴～10⁵W/cm²之间，实现了热传导焊接，所获得的焊点圆整度更高、一致性好，工件表面光滑且无飞溅，满足工件的精密焊接需求。并且，在焊接过程中，对绿光激光器进行恒温控制，使得绿光激光器的工作温度处于25℃～27℃，在此温度范围内，倍频晶体运转状况最佳，激光器稳定性好，确保焊接品质稳定。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，特别是涉及一种激光焊接系统及方法。

背景技术

由铜、金等高反射金属材质构成的薄板、薄片或丝状工件的焊接要求较高，然而现有激光器焊接该类工件时所产生的焊点大小一致性差，容易产生飞溅，不能满足精密焊接的加工需求。

发明内容

基于此，提供一种激光焊接系统及方法，旨在提高焊点一致性程度并保持焊接品质稳定。

一种激光焊接方法，采用绿光激光器对工件进行热传导焊接，对所述绿光激光器进行恒温控制，使得所述绿光激光器的工作温度处于25℃～27℃。

上述激光焊接方法，选用绿光激光器对铜、金等反射率较高的金属进行焊接，有效提高了激光吸收率，降低了焊接时的热输入。通过调节绿光激光器的脉冲能量、脉冲宽度、出光频率等焊接参数，使得激光光斑的功率密度在10⁴～10⁵W/cm²之间，实现了热传导焊接，所获得的焊点圆整度更高、一致性好，工件表面光滑且无飞溅，满足工件的精密焊接需求。并且，在焊接过程中，对绿光激光器进行恒温控制，使得绿光激光器的工作温度处于25℃～27℃，在此温度范围内，倍频晶体运转状况最佳，激光器稳定性好，确保焊接品质稳定。

在其中一个实施例中，在对工件进行焊接前，还包括以下步骤：

将测试件放置于XY平台，绿光激光器发射的激光能够垂直照射于测试件；

沿Z轴方向移动绿光激光器，并移动测试件使得激光照射于测试件上的不同位置，根据测试件上形成的焊点目测出光强大小，将光强最大时对应绿光激光器的位置设定为原点；

沿Z轴方向在-1mm～1mm范围内移动绿光激光器，每次移动间隔的距离为0.01mm～0.1mm，依次测试出各个位置对应的焊点直径，标记出最小焊点直径所对应的绿光激光器的位置。

在其中一个实施例中，当对工件进行扫描点焊时，所述激光垂直射向工件，工件相对所述绿光激光器沿圆形轨迹运动，所述圆形轨迹的直径为0.1mm～0.2mm，所述工件的运动速度为0.1mm/s～0.3mm/s，所述绿光激光器的出光频率为1Hz～2Hz。

在其中一个实施例中，所述工件的个数为两个，分别为第一工件和第二工件，当对第一工件和第二工件进行连续脉冲焊接时，所述激光垂直射向第一工件或第二工件，所述第一工件和第二工件相对所述绿光激光器沿设定轨迹运动以使所述光斑在第一工件和第二工件之间来回穿梭，所述第一工件和第二工件的运动速度为0.1mm/s～0.3mm/s，所述绿光激光器的出光频率为1Hz～2Hz。

在其中一个实施例中，所述绿光激光器发射出的激光形成的光斑直径为0.1mm～0.5mm。

在其中一个实施例中，所述绿光激光器发射的脉冲激光的峰值功率为0.8kW～1.5kW，脉冲宽度为1ms～10ms。

一种用于实现所述激光焊接方法的激光焊接系统，包括绿光激光器和恒温控制单元，所述绿光激光器能够对工件进行热传导焊接，所述恒温控制单元用于控制所述激光器的工作温度处于25℃～27℃。