一種激光點焊方法技術

本發明專利技術提供一種激光點焊方法，包括：將預處理后的待焊件固定在工作臺上，調節脈沖激光位于焊件正上方與焊件垂直，并調節保護氣噴嘴與垂直方向夾角呈一定角度，激光從焊點中心出發做圓周運動最后回到焊點內部，通過改變焊接路徑中不同區間段的激光參數來實現焊件的焊接。采用本發明專利技術方法可以有效增大焊接結合面熔合面積，減少氣孔以及焊接變形，改善焊接質量，增大焊件強度。

【技術實現步驟摘要】
一種激光點焊方法
本專利技術涉及焊接
，尤其涉及一種激光點焊方法。
技術介紹
電阻點焊不斷得到研究與發展，在車輛、家電、航空航天、建筑工程等領域得到廣泛應用。電阻點焊具有加熱過程短，施焊速度快，生產效率高等優點。同時電阻點焊缺點也非常明顯，工藝參數難以控制，容易出現虛焊或者燒穿等現象，導致焊接質量不穩定，并且由于電阻點焊采用接觸式焊接，因此對于復雜結構的焊件往往具有可達性差、焊接飛濺影響結構功能等缺點。激光點焊相較于電阻點焊具有很多優點，如焊接精度高，能量控制準確，穿透性好，由于采用非接觸式焊接因此對于復雜結構的焊接也能保證焊接質量，應用更加靈活。但是作為一種前沿的點焊方式，激光點焊仍然存在很多技術問題沒有解決，激光點焊過程中會產生應力集中，以及熱輸入量不均勻等問題，同時由于極快的加熱和冷卻速度下極容易產生氣孔，裂紋等缺陷，嚴重影響了焊縫成形質量以及焊縫強度。中國專利201310263379.0公開了一種金屬面板部件激光點焊方法。該方法只考慮到焊接過程中機械應力而沒有考慮到激光點焊所產生的熱應力，不能夠有效解決激光點焊所帶來的應力集中影響。中國專利201810231592.6公開了一種焦點平面旋轉激光點焊焊接方法。采用激光束高頻率旋轉的的方式進行焊接，由于連續型激光焊接具有熱輸入量不均勻的特點，同時將激光束進行高頻旋轉導致熱輸入量更加難以控制，因此很難實現預期效果。綜上所述，隨著激光點焊應用更加廣泛，所面對的問題急需得到解決。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提供一種激光點焊方法，該方法將脈沖激光作為熱源，激光從焊點中心出發做圓周運動最后回到焊點內部，通過改變焊接路徑中不同區間段的激光參數來實現焊接。本專利技術可以有效改善傳統電阻點焊過程中產生的飛濺，可達性差等問題又能避免激光點焊熱輸入量不均勻，應力集中等問題，能夠消除氣孔，增大結合面熔合面積，從而改善焊縫成型質量，提高焊縫強度。一種激光點焊方法，包括：將預處理后的待焊件固定在工作臺上，調節脈沖激光位于焊件正上方與焊件垂直，并調節保護氣噴嘴與垂直方向夾角呈一定角度，激光從焊點中心出發做圓周運動最后回到焊點內部，通過改變焊接路徑中不同區間段的激光參數來實現焊件的焊接。進一步地，如上所述的激光點焊方法，所述預處理包括：焊接前用丙酮擦拭待焊區域以去除雜質和油污。進一步地，如上所述的激光點焊方法，所述保護氣為氬氣，保護氣體流量為20～30L/min。進一步地，如上所述的激光點焊方法，所述調節保護氣噴嘴與垂直方向夾角為0～45°。進一步地，如上所述的激光點焊方法，所述激光做圓周運動時，圓形焊縫直徑為3～5mm。進一步地，如上所述的激光點焊方法，所述焊接路徑分為1～6個區間段。進一步地，如上所述的激光點焊方法，所述脈沖激光的參數為：采用激光平均功率P為725～2500W，脈沖頻率f為20～60Hz，焊接速度為0.6～2m/min，離焦量為+2～+6mm，占空比為35％～75％。進一步地，如上所述的激光點焊方法，當焊接路徑采用4個區段時，激光平均功率在1～4段分別為2500W/2400W/1700W/800W，脈沖頻率50Hz，離焦量+5mm，占空比35％，焊接速度1m/min。進一步地，如上所述的激光點焊方法，當焊接路徑采用6個區段時，焊接的初始段長度為3mm，激光平均功率在1～6段分別為2500W/2350W/2150W/1975W/1600W/725W，脈沖頻率40Hz，離焦量+4mm，占空比50％，焊接速度1.5m/min。有益效果：本專利技術所提供的激光點焊方法具有兩方面的優勢，一方面可克服傳統電阻點焊可達性差，焊接過程中產生飛濺，焊接質量不穩定等問題；另一方面又能改善激光點焊造成的應力集中，熱輸入不均勻，容易產生氣孔缺陷等不足的問題。從而使得采用本專利技術激光點焊方法可以有效增大焊接結合面熔合面積，減少氣孔以及焊接變形，改善焊接質量，增大焊件強度。附圖說明圖1為實施例1中滑油冷卻器板片對激光點焊焊接路徑；圖2為實施例2中滑油冷卻器板片對激光點焊焊接路徑；圖3為實施例3中滑油冷卻器板片對激光點焊焊接路徑；圖4為實施例1-3中激光點焊的截面圖和斷口形貌圖；其中，(a)為實施例1分段式激光點焊截面形貌圖；(b)為實施例1分段式激光點焊斷口形貌圖；(c)為實施例2分段式激光點焊截面形貌圖；(d)為實施例2分段式激光點焊斷口形貌圖；(e)為實施例3分段式激光點焊截面形貌圖；(f)為實施例3分段式激光點焊斷口形貌圖。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本專利技術中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。下面結合附圖以及實施例對本專利技術進行詳細說明。根據本專利技術提供的一種激光點焊方法對滑油冷卻器板片對進行焊接。實施例1實例選用Disc碟片激光器進行焊接。滑油冷卻器板片對材料選用304奧氏體不銹鋼，板片對厚度2mm+2mm，焊接前用丙酮擦拭待焊區域以去除雜質和油污。然后將焊接試樣固定在工作臺上。將保護氣噴嘴與待焊件垂直方向呈30°，保護氣體采用氬氣，保護氣體流量25L/min。焊接路徑以及焊接路徑的分段方式如圖1所示，將焊接路徑共分為4個區間段，圓形焊縫直徑為4mm。激光從焊點中心出發做圓周運動最后回到焊點內部。此處所述焊點內部沒有明確的限定，只要保證起始點和結束點在圓形焊縫內部，使焊縫內部結合區完全連接即可。所采用的焊接路徑如圖1所示，起始段為圖中序號1，由圓形焊縫內部出發做圓周運動，圓形焊縫(所做圓周運動)直徑為4mm，將其均分成兩段分別為2、3，最后回到圓形焊縫內部，路徑為序號4。在焊接的過程中，只要保證起始點和結束點在圓形焊縫內部，使焊縫內部結合區完全連接,可以有效提高焊件靜態力學和動態力學性能。焊接參數為：激光平均功率1～4段依次分別為2500W/2400W/1700W/800W，脈沖頻率50Hz，離焦量+5mm，占空比35％，焊接速度1m/min，在此基礎上進行焊接。最后，焊接結束后關閉激光器及保護氣體。實施例2在實施例1的基礎上改變焊接路徑上的分段方式以及激光參數，將焊接路徑共分為6個區間段，焊接路徑的分段方式如圖2所示。所采用的焊接路徑如圖2所示，起始段為圖中序號1，由圓形焊縫內部出發做圓周運動，圓形焊縫(所做圓周運動)直徑為4mm，將其均分成四段分別為2、3、4、5，最后回到圓形焊縫內部，路徑為序號6。焊接參數選用：激光平均功率1～6段依次分別為2500W/2350W/2150W/1975W/1600W/725W，脈沖頻率40Hz，離焦量+4mm，占空比50％，焊接速度1.5m/mi本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種激光點焊方法，其特征在于，包括：/n將預處理后的待焊件固定在工作臺上，調節脈沖激光位于焊件正上方與焊件垂直，并調節保護氣噴嘴與垂直方向夾角呈一定角度，激光從焊點中心出發做圓周運動最后回到焊點內部，通過改變焊接路徑中不同區間段的激光參數來實現焊件的焊接。/n

【技術特征摘要】
1.一種激光點焊方法，其特征在于，包括：
將預處理后的待焊件固定在工作臺上，調節脈沖激光位于焊件正上方與焊件垂直，并調節保護氣噴嘴與垂直方向夾角呈一定角度，激光從焊點中心出發做圓周運動最后回到焊點內部，通過改變焊接路徑中不同區間段的激光參數來實現焊件的焊接。


2.根據權利要求1所述的激光點焊方法，其特征在于，所述預處理包括：焊接前用丙酮擦拭待焊區域以去除雜質和油污。


3.根據權利要求1所述的激光點焊方法，其特征在于，所述保護氣為氬氣，保護氣體流量為20～30L/min。


4.根據權利要求1所述的激光點焊方法，其特征在于，所述調節保護氣噴嘴與垂直方向夾角為0～45°。


5.根據權利要求1所述的激光點焊方法，其特征在于，所述激光做圓周運動時，圓形焊縫直徑為3～5mm。


6.根據權利要求1所述的激光點焊方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉佳，姜濤，石巖，朱紅印，
申請(專利權)人：長春理工大學，
類型：發明
國別省市：吉林;22