专利名称：异种金属激光焊接方法
技术领域：
本发明涉及激光焊接技术领域，更具体地说，是涉及一种异种金属激光焊接方法。
背景技术：
异种金属焊接是是焊接 技术领域的重要难题，由于异种金属在物理性能、化学性能等方面的显著差异，导致其焊接过程比同种金属之间的焊接要复杂得多，焊接质量难以保证。以锌合金材料工件和不锈钢材料工件之间的焊接为例，由于锌的熔点为419. 5°C， 沸点为907°C，而铁的熔点为1535°C，沸点为2750°C，两者的熔点以及沸点都相差很大，甚至锌的沸点都远低于铁的熔点。焊接时，激光束需由不锈钢材料工件一侧射向锌合金材料工件的一侧以实现焊接。由于锌合金的沸点远低于不锈钢的熔点，因此，在进行穿透叠焊时，很容易产生飞溅、穿孔等现象(请参照图1)，从而造成锌合金材料工件和不锈钢材料工件之间焊接结合面积过小，强度过低的现象，焊接的表面效果也很差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种异种金属激光焊接方法，其可提高异种金属之间的焊接质量。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种异种金属激光焊接方法，用以实现高熔点金属工件与低熔点金属工件之间的焊接，在所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间设置间隙，采用激光束由高熔点金属工件一侧射向低熔点金属工件的一侧以实现焊接。更具体地，所述间隙小于0. 1毫米。更具体地，所述间隙通过用以实现所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间定位的夹具实现。更具体地，所述激光束的光斑小于0. 6毫米。更具体地，采用YAG脉冲激光器，采用YAG脉冲激光器，所述激光束的光斑为 0. 05-0. 6毫米、激光脉宽为1-6毫秒、激光峰值功率为0. 3-1千瓦。更具体地，所述激光束的光斑为0. 11毫米、激光脉宽为3毫秒、激光峰值功率为 0. 6千瓦。更具体地，所述高熔点金属为不锈钢，所述低熔点金属为锌合金。更具体地，所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间的每一焊点，至少焊接两次。这样，由于在所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间设置间隙，有利于低熔点金属蒸汽的挥发，两工件之间的结合部位受热更加均勻、可控，热量分布更加合理， 可防止飞溅、穿孔等现象的发生；由于采用较小的焊接光斑，低熔点金属更容易过渡到高熔点金属工件表面上，形成类似于铆接形式的焊点；而每个焊点焊接两遍，更能促进低熔点金属向高熔点金属工件过渡，提高焊接品质。
图1是采用现有技术的技术方案焊接不锈钢材料工件和锌合金材料工件的失效焊点；图2是采用本发明实施例焊接不锈钢材料工件和锌合金材料工件的优质焊点之 图3是采用本发明实施例焊接不锈钢材料工件和锌合金材料工件的优质焊点之
具体实施例方式为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。提供一种异种金属激光焊接方法，用以实现高熔点金属工件与低熔点金属工件之间的焊接，以下以具有较高熔、沸点的不锈钢工件和具有较低熔、沸点的锌合金工件之间的焊接为例进行说明。具体做法是，在所述不锈钢工件与所述锌合金工件之间设置间隙，采用激光束由不锈钢工件一侧射向锌合金工件的一侧以实现焊接。所述间隙小于0.1毫米。所述间隙可通过用以实现所述不锈钢工件与所述锌合金工件之间定位的夹具实现。所述夹具可在所述不锈钢工件与所述锌合金工件之间施以较小的夹紧力，或者不施加夹紧力。当然， 所述间隙还可以采用在所述不锈钢工件与所述锌合金工件之间设置间隔体并采用压紧的方式实现等。这样，由于在所述不锈钢工件与所述锌合金工件之间设置间隙，当锌合金工件受热并达到或者超过其沸点而产生锌蒸汽时，更利于所述锌蒸汽的挥发，使两工件之间的结合部位受热更加均勻、可控，热量分布更加合理，从而防止飞溅、穿孔等现象的发生。本实施例可采用YAG(yttrium aluminum garnet，钇铝石榴石)脉冲激光器、CO2 激光器、半导体激光器、光纤激光器等脉冲或者连续激光器进行焊接。本实施例的工艺参数是这样设置的采用YAG脉冲激光器、0. 11毫米激光光斑、3毫秒激光脉宽、0. 6千瓦激光峰值功率。当然，所述激光束的光斑还可在0. 05-0. 6毫米范围内选择，激光脉宽可在1-6毫秒范围内选择，而激光峰值功率可在0. 3-1千瓦范围内选择。这样，由于采用较小的焊接光斑，熔融的锌合金更容易过渡到不锈钢工件表面上，形成类似于铆接形式的焊点。另外，为了更加促进熔融的锌合金向不锈钢工件过渡，以提高焊接品质，增加工件之间的结合面积，提高工件之间的结合强度，所述锌合金工件与所述不锈钢工件之间的每一焊点，在焊接后，可补焊一次。通过本实施例的焊接方法可得到图2及图3所示的优质焊点ο应当指出，本实施例的焊接方法，不仅适用于所述锌合金工件与所述不锈钢工件之间的焊接，同样适用于其他具有不同熔、沸点金属之间的焊接。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种异种金属激光焊接方法，用以实现高熔点金属工件与低熔点金属工件之间的焊接，其特征在于在所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间设置间隙，采用激光束由高熔点金属工件一侧射向低熔点金属工件的一侧以实现焊接。
2.如权利要求1所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于所述间隙小于0.1毫米。
3.如权利要求2所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于所述间隙通过用以实现所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间定位的夹具实现。
4.如权利要求2所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于所述激光束的光斑小于 0. 6毫米。
5.如权利要求4所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于采用YAG脉冲激光器，所述激光束的光斑为0. 05-0. 6毫米、激光脉宽为1-6毫秒、激光峰值功率为0. 3-1千瓦。
6.如权利要求5所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于所述激光束的光斑为 0. 11毫米、激光脉宽为3毫秒、激光峰值功率为0. 6千瓦。
7.如权利要求1至6任意一项所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于所述高熔点金属为不锈钢，所述低熔点金属为锌合金。
8.如权利要求1至6任意一项所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间的每一焊点，至少焊接两次。
全文摘要
本发明公开了一种异种金属激光焊接方法，用以实现高熔点金属工件与低熔点金属工件之间的焊接，在所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间设置间隙，采用激光束由高熔点金属工件一侧射向低熔点金属工件的一侧以实现焊接。这样，由于在所述高熔点金属工件与所述低熔点金属工件之间设置间隙，有利于低熔点金属蒸汽的挥发，两工件之间的结合部位受热更加均匀、可控，热量分布更加合理，可防止飞溅、穿孔等现象的发生。
文档编号B23K26/42GK102211253SQ20101014711
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者朱宝华, 肖华, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司