[发明专利]一种异种金属叠接接头激光填丝焊接方法

说明书

一种异种金属叠接接头激光填丝焊接方法，包括如下步骤；步骤1，提供第一母材和第二母材，并第一母材和第二母材组成叠接接头；步骤2，提供激光填丝焊接系统，激光填丝焊接系统包括激光器、传输光纤、激光焊接头、吹气喷嘴、送丝机、送丝头、焊丝加热装置、集尘器、吸气喷嘴；步骤3，启动激光填丝焊接系统，激光焊接头输出激光束辐照第一母材，形成激光焊接熔池；送丝机输出焊丝，焊丝经过焊丝加热装置后从送丝头向激光焊接熔池输送，实现激光填丝焊接。步骤4，激光焊接头移动到第一母材末端点，关闭激光填丝焊接系统，完成焊接过程。

技术领域

本发明涉及焊接连接技术领域，具体地为一种异种金属叠接接头激光填丝焊接方法。

背景技术

随着各种先进材料的研制成功，往往在机械结构中的存在材料替代应用场景，如铝代替铜或钢等，由此产生铝-钢和铝铜异种金属的连接问题。异种金属的物理化学性能(如导热性、热膨胀系数及熔点)往往差异较大，更棘手的问题是连接处两种液态金属混合易形成脆性金属间化合物的界面层，严重恶化接头力学性能。

对于异种金属叠接接头，常规焊接工艺往往在叠接板材之间预置冶金粉末或箔片改善界面金属间化合物相及均匀性，辅助工艺较复杂，工业应用的适应性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种异种金属叠接接头激光填丝焊接方法。

本发明所要解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种异种金属叠接接头激光填丝焊接方法，包括如下步骤；

步骤1，提供第一母材和第二母材，并所述第一母材和所述第二母材组成叠接接头；

步骤2，提供激光填丝焊接系统，所述激光填丝焊接系统包括激光器、传输光纤、激光焊接头、吹气喷嘴、送丝机、送丝头、焊丝加热装置、集尘器、吸气喷嘴，所述激光器通过所述传输光纤与所述激光焊接头连接，所述送丝机与所述焊丝加热装置连接，所述焊丝加热装置与所述送丝头连接，所述集尘器与所述吸气喷嘴连接；

步骤3，启动激光填丝焊接系统，所述激光焊接头输出激光束辐照第一母材，形成激光焊接熔池；所述送丝机输出焊丝，焊丝经过焊丝加热装置后从送丝头向激光焊接熔池输送，实现激光填丝焊接。

步骤4，激光焊接头移动到第一母材末端点，关闭激光填丝焊接系统，完成焊接过程。

进一步地，所述第一母材表面涂覆有活性剂，所述活性剂包括CaF2。

进一步地，所述激光器为抗高反高亮度光纤激光器。

进一步地，在所述步骤3中，所述激光焊接头输出的激光束倾斜辐照在第一母材上，且倾斜激光束与第一母材的夹角α为60°～75°。

进一步地，所述激光束聚焦焦距为200～350mm。

进一步地，所述激光束聚焦光斑大小为Φ0.5～1.5mm。

进一步地，所述送丝头输送的焊丝与第一母材的夹角β为75°～55°。

进一步地，所述焊丝为金属粉芯焊丝。

进一步地，所述步骤4中，所述激光焊接头移动速度5～10m/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过在第一母材中形成激光焊接熔池，且熔融金属快速从激光焊接熔池逸出形成飞溅，避免了激光焊接熔池中熔融金属的对流传热在第一母材与第二母材叠接界面的积聚；与此同时，采用送丝手段填充预热的焊丝，通过调节焊丝的成份可以实现第一母材与第二母材的冶金反应效果，从而调控第一母材与第二母材异种金属之间的界面脆性化合物层，提高接头性能。

附图说明

图1为本发明实施例1的设备布置示意图；