【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于激光焊接領域，具體是涉及一種短-長波激光復合焊接鋁合金方法。
技術介紹
1、鋁合金由于其輕質、高強度和良好的耐腐蝕能力，廣泛用于航空航天、汽車、船舶制造等領域。鋁合金的激光焊接具有高精度、高速度、低變形等優點。目前，鋁合金激光焊接主要使用紅外波長激光器(1030–1070nm)，但鋁合金對紅外激光的反射率最高，可達到90％以上，降低了能量利用率和焊接效率。同時，高反射率還可能對激光器造成損傷。相比之下，鋁合金對短波長激光的反射率較低。例如，鋁合金對綠光波長激光器(515–532nm)的反射率在60％左右，但短波長激光的能量密度低僅適用于薄板焊接。因此，提出了一種短-長波激光復合焊接鋁合金的新方法，即在紅外波長激光器之前設置一個綠光波長激光器，首先利用綠光激光對鋁合金表面進行預熔化，隨后利用紅光激光器進行焊接。這種復合激光焊接工藝能夠實現更高的焊接效率和焊接質量，為鋁合金在制造領域的高效應用提供了一種更加經濟的解決方案。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種基于短波長和長波長激光復合的鋁合金焊接工藝。該工藝利用不同波長激光對鋁合金表面的不同加熱效果，來優化焊接能量的利用率并提高焊接質量。具體而言，采用短波長的綠光激光(515～532nm)作為預處理激光源，以其較低的反射率對鋁合金表面進行預加熱，使表面形成一層薄薄的液態鋁層。由于鋁在液態下對紅外激光的反射率顯著降低，這一預熔化步驟為后續的長波長紅外激光(1030～1070nm)焊接創造了條件，顯著提高了紅外激光的吸收率
2、本專利技術公開了一種短-長波激光復合焊接鋁合金方法，具體包括以下步驟：
3、步驟1：將鋁合金固定在焊接平臺上，對鋁合金待焊接區域表面進行預處理；
4、步驟2：將雙激光器位置進行固定，短波長激光器位于長波長激光器的前端，調整雙激光器角度和焦點距離，調節送絲裝置與基材平面角度，保證焊絲進入紅外激光光斑中心；所述雙激光器前端設有保護氣，保護氣全過程開啟；所述雙激光器后端設有送絲機和焊絲，焊絲經送絲機送入長波長激光器的光纖斑點中；
5、步驟3：開啟保護氣，打開短波長激光器先對焊接表面進行預加熱，調整功率參數，使短波長激光在焊接區域表面形成輕微的熔化層；所述熔化層為鋁合金表面熔融狀態。
6、步驟4：打開長波長激光器，打開送絲機送入焊絲；對短波長激光器處理后的區域采用長波長激光器進行焊接；所述長波長激光器的光纖垂直待焊接區域表面；所述長波長激光器在熔化層表面繼續加熱，產生深度熔池，實現焊接。
7、進一步地，步驟2中，所述保護氣為氬氣，流量為15～20l/min。
8、進一步地，步驟3中，所述短波長激光器的波長為515～532nm，功率為800～1000w，光斑直徑為0.3～0.5mm，移動速度為20～30mm/s。
9、進一步地，步驟4中，所述長波長激光器的波長為1030～1070nm，功率為4～5kw，光斑直徑為1.0～1.5mm，移動速度為10～15mm/s。
10、進一步地，步驟3中，所述短波長激光器的光纖中心線與長波長激光器的光纖中心線的夾角為10～15°；步驟4中，所述長波長激光器的光纖中心線與送絲機將焊絲送入光斑中心的夾角為45～60°。
11、進一步地，所述短波長激光器和長波長激光器距離鋁合金表面40～50mm。
12、本專利技術的有益效果在于：
13、本專利技術焊接鋁合金工藝方法的能量利用率提升，通過綠光預熔化，減少了鋁合金對紅外激光的高反射問題，使紅外激光能夠更有效地對焊接區域加熱，提升了整體能量利用率。
14、本專利技術焊接鋁合金工藝方法的焊縫質量改善，預熔化的液態鋁表面有助于后續紅外激光的穩定焊接，改善焊縫的深度和均勻性。該工藝減少了焊接過程中的氣孔和裂紋，提高了焊接接頭的強度和致密性。
15、本專利技術由于紅外激光的熱輸入集中作用于預處理后的液態鋁表面，減少了熱量損失，縮短了焊接時間，提高了焊接效率。
16、本專利技術不僅適用于薄板焊接，也可以通過適當調節綠光和紅外激光的功率和速度實現厚板鋁合金的高效焊接。這一短-長波復合激光工藝，為鋁合金的高效、低成本焊接提供了一種全新的技術方案，尤其適用于航空航天、汽車和電子制造等對焊接質量要求較高的工業領域。
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1.一種短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，步驟2中，所述保護氣為氬氣，流量為15～20L/min。
3.根據權利要求1所述短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，步驟3中，所述短波長激光器的波長為515～532nm，功率為800～1000W，光斑直徑為0.3～0.5mm，移動速度為20～30mm/s。
4.根據權利要求1所述短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，步驟4中，所述長波長激光器的波長為1030～1070nm，功率為4～5kW，光斑直徑為1.0～1.5mm，移動速度為10～15mm/s。
5.根據權利要求1所述短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，步驟3中，所述短波長激光器的光纖中心線與長波長激光器的光纖中心線的夾角為10～15°；步驟4中，所述長波長激光器的光纖中心線與送絲機將焊絲送入光斑中心的夾角為45～60°。
6.根據權利要求1所述短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，所述短波長激光器和長
...【技術特征摘要】
1.一種短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，步驟2中，所述保護氣為氬氣，流量為15～20l/min。
3.根據權利要求1所述短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，步驟3中，所述短波長激光器的波長為515～532nm，功率為800～1000w，光斑直徑為0.3～0.5mm，移動速度為20～30mm/s。
4.根據權利要求1所述短-長波激光復合焊接鋁合金方法，其特征在于，步驟4中，所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉吉，鄧清文，趙羽揚，吳一凡，楊宇航，苗玉剛，巫瑞智，吳斌濤，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：
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