[发明专利]一种黄铜与紫铜的激光焊接方法

说明书

本发明涉及一种黄铜与紫铜的激光焊接方法，包括如下步骤：（1）将待焊接的紫铜放置在黄铜的上方，紫铜和黄铜中间设有一层锡片或锡膏，将焊接位置压紧；（2）激光束焦点照射在紫铜上表面，通过热传导方式进行焊接。本发明的技术方案激光只能直接加热紫铜，通过热传导，将热量传递到黄铜上，黄铜紫铜中间加入锡片或锡膏作为热传导材料，导热效果更好，黄铜和锡融化后，形成铜锡合金，黄铜中的锌大量溶解于铜锡合金中融合生成锡青铜，可有效防止锌蒸汽溢出，同时锌能改善合金的流动性，缩小结晶温度范围，减轻逆偏析，可将其牢固的焊接在一起，强度能够达到100kgf以上。

技术领域

本发明属于激光接技术领域，具体涉及一种黄铜与紫铜的激光焊接方法。

背景技术

紫铜和黄铜是两种不同的材料，黄铜含锌量比较大，铜的熔点时1083.4℃，锌的熔点是419.5℃，沸点是907℃，锡的熔点231.89℃，沸点2260℃。使用常规的高斯光束光纤激光器进行焊接，很容易在焊接时出现铜才刚刚融化，就被沸腾的锌蒸汽溢出，导致焊接表面飞溅四溢。

目前，激光行业还没有提出合适的黄铜（在下）紫铜（在上）叠焊的解决方案，缝焊，T型焊接，角焊的焊接效果，也因为黄铜中的锌蒸气，导致表面效果粗糙，外观不好，强度低。现有的激光焊接能实现黄铜在上，紫铜在下的激光焊接，但强度，外观效果都不是很好。

现有技术中电阻焊可以实现叠焊紫铜（在上）黄铜（在下）的效果，但无法实现缝焊，T型焊接，角焊的效果。

综上所述，亟需一种可实现紫铜在黄铜的上方进行焊接，焊接外观效果好同时有效提高了焊接强度的黄铜与紫铜的激光焊接方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现紫铜在黄铜的上方进行焊接，焊接外观效果好同时有效提高了焊接强度的黄铜与紫铜的激光焊接方法。

上述目的是通过如下技术方案实现：一种黄铜与紫铜的激光焊接方法，包括如下步骤：

（1）将待焊接的紫铜放置在黄铜的上方，紫铜和黄铜中间设有一层锡片或锡膏，将焊接位置压紧；

（2）激光束焦点照射在紫铜上表面，通过热传导方式进行焊接。

本发明的技术方案激光只能直接加热紫铜，通过热传导，将热量传递到黄铜上，黄铜紫铜中间加入锡片或锡膏作为热传导材料，导热效果更好，黄铜和锡融化后，形成铜锡合金，黄铜中的锌大量溶解于铜锡合金中融合生成锡青铜，可有效防止锌蒸汽溢出，同时锌能改善合金的流动性，缩小结晶温度范围，减轻逆偏析，可将其牢固的焊接在一起，强度能够达到100kgf以上。

进一步的技术方案是，所述步骤（2）中所采用的激光焊接设备光纤出口处光斑为平顶光光束。如此，采用现在一般目前大范围应用在激光淬火的方形或圆形大光斑的平顶光光斑技术，光纤射出的光斑功率分布均匀，不像高斯光束，中心功率高，边缘功率低，保证焊接效果。

进一步的技术方案是，所述步骤（1）中采用夹具将待焊接的紫铜夹紧。

进一步的技术方案是，所述步骤（2）中焊接时所述激光焊接设备的焊接头发射的平顶光光束与待焊接的紫铜的加热面呈70~80°。如此，可防止因铜的高反效应，激光反射回光纤，导致烧坏光纤。

进一步的技术方案是，所述激光焊接设备为半导体激光器或者是光纤激光器。

进一步的技术方案是，所述步骤（2）中激光焊接设备发出光束后在初始位置停顿预定时间给紫铜加热，然后沿焊接方向按预定的速度移动，焊接完成后停止发出光束。

进一步的技术方案是，所述锡片或锡膏的厚度为0.08~0.15mm。