[发明专利]一种基于激光增材制造技术的激光连接方法

摘要

一种基于激光增材制造技术的激光连接方法，它涉及一种特种材料的焊接连接方法。本发明利用激光沉积的方法在两连接材料的焊缝之间根据激光増材制造的原理，通过逐层堆积的方法形成一个类似于两母材之间焊缝形状的新材料，利用所形成的新材料来连接两母材的新方法。本发明可以改善焊缝冶金成分和接头性能，实现近净成形连接，极大地节省材料，降低成本，控制焊接缺陷，自动化程度高、易操作。以光纤激光器、YAG固体激光器、半导体激光器或CO₂激光器为核心，并辅以送粉装置、保护气系统、冷却系统等，整个系统自动化水平高，可实现全程计算机控制，操作步骤简单，易于实现。

主权项

一种基于激光增材制造技术的激光连接方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：一、在焊接前将待焊工件的待焊接部位进行坡口加工，同时对加工后的坡口及工件表面进行打磨及清洗，将打磨清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上；二、在采用旁轴送粉的基于激光増材制造连接过程中，利用夹具将激光头与旁轴送粉工作头固定在共同作用的待连接区域上，调整送粉头与竖直方向夹角至10°～80°；若待连接材料为对激光无反射的材料，则保持激光头与待焊接工件垂直设置，调整旁轴送粉工作头与激光头夹角至10°～80°，并使送粉喷嘴距离激光焦平面的距离为2～20mm；若待连接材料为对激光有反射的材料，则调整激光束与待焊接工件竖直线夹角至5～20°，并调整旁轴送粉工作头与激光头夹角至10°～80°，并使送粉喷嘴距离激光焦平面的距离为2～20mm；三、设置激光增材制造工艺参数：激光光斑直径为1～6mm，离焦量为‑5～+5mm，激光功率为400～10000W，扫描速度为5～40mm/s，粉末直径为20～100μm，送粉速率为2～20g/min，分层厚度0.5～5mm，扫描间距为1～4mm，保护气为惰性气体，保护气流量为5～30L/min；四、采用机器人集成系统运行步骤三中的焊接工艺参数，激光头与送粉头由计算机控制，由激光头和送粉头共同运动完成材料连接过程；或若激光头未装载在机械臂上，则采用机床控制待焊接工件的移动，实现材料的连接过程；即完成所述的基于激光增材制造技术的激光连接过程。