本發(fā)明屬于激光焊接，涉及一種高反射率材料零件的激光焊接工藝方法。

背景技術(shù)：

1、激光焊接技術(shù)已應(yīng)用到石油、化工、原子能工程、航空航天等制造領(lǐng)域，對于碳素結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、鋁合金等常規(guī)材料的焊接表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，國內(nèi)外學(xué)者對其進(jìn)行了大量的實驗研究，積累了大量的理論經(jīng)驗。而對于銅合金的激光焊接研究比較匱乏，對紫銅激光焊接的工藝、接頭力學(xué)性能及金相組織的研究也主要集中在薄板上，涉及中厚板無氧銅的激光焊接工藝研究較少。

2、對于碳素結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、鋁合金等常規(guī)材料，激光焊接具有優(yōu)異的性能，但對于激光焊接無氧銅時，由于無氧銅對激光具有高反射率，可以達(dá)到90％以上，在激光焊接時，照射到零件表面的大部分激光能量被反射，造成了激光能量的浪費(fèi)，成品率很小，對激光焊接應(yīng)用于無氧銅構(gòu)件造成不利的影響。

3、在電子加速器、波導(dǎo)管等電真空微波器件研制中，對于無氧銅件的連接，目前常用焊接方法中存在焊料堆積、變色、吸氫、工藝流程繁復(fù)、焊接接頭質(zhì)量不可控等問題，采用惰性氣體保護(hù)的激光焊接方法可以改善這些問題。無氧銅作為一種對激光具有高反射率的材料，采用激光焊接時對激光功率的有效利用率低，這也是限制激光焊接在無氧銅上的應(yīng)用和發(fā)展的客觀問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高反射率材料零件的激光焊接工藝方法。本發(fā)明通過對零件結(jié)構(gòu)、前處理工藝及焊接參數(shù)的設(shè)定，以實現(xiàn)激光焊接在無氧銅等高反射率材料零件上的應(yīng)用。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、一種高反射率材料零件的激光焊接工藝方法，其步驟包括：

4、1)對兩待焊接的高反射率材料零件進(jìn)行加工，在每一所述高反射率材料零件的焊接面前端加工出一坡口；兩所述坡口用于將入射激光反射入所述配合縫隙；

5、2)對所述焊接面、坡口進(jìn)行預(yù)處理，提高所述焊接面、坡口的粗糙度；

6、3)將步驟1)、2)處理后的兩所述高反射率材料零件的焊接面按設(shè)定配合縫隙進(jìn)行固定，然后以設(shè)定的入射角度控制激光入射到任一所述坡口，然后以設(shè)定的激光能量、焊接速度、離焦量控制激光對兩待焊接的高反射率材料零件進(jìn)行焊接。

7、進(jìn)一步的，所述配合縫隙不大于0.05～0.1mm；所述坡口的角度為5°～15°，坡口的深度為1～3mm。

8、進(jìn)一步的，所述焊接面、坡口的表面粗糙度值大于ra6.3。

9、進(jìn)一步的，所述入射角度小于5°，用于提高激光在坡口處的反射次數(shù)。

10、進(jìn)一步的，所述激光能量為1.2～3kw、所述焊接速度為1～3m/min、所述離焦量為-3～+3mm。

11、進(jìn)一步的，對所述焊接面、坡口進(jìn)行磨料打磨、激光刻蝕、黑化處理或表面涂層，使得表面粗糙。

12、進(jìn)一步的，所述高反射率材料零件為無氧銅零件、鈮零件、金零件、銀零件。

13、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

14、本發(fā)明提出的這種激光焊接工藝方法，降低了零件加工難度，提高了激光的利用效率，降低能源浪費(fèi)，同時保證了焊接效率及成品率，應(yīng)用范圍具有可擴(kuò)展性，除了無氧銅的焊接之外，還可適用于其它高反射率材料(如鈮、金、銀等)的焊接。

技術(shù)特征：

1.一種高反射率材料零件的激光焊接工藝方法，其步驟包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述配合縫隙不大于0.05～0.1mm；所述坡口的角度為5°～15°，坡口的深度為1～3mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接面、坡口的表面粗糙度值大于ra6.3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述入射角度小于5°，用于提高激光在坡口處的反射次數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述激光能量為1.2～3kw、所述焊接速度為1～3m/min、所述離焦量為-3～+3mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，對所述焊接面、坡口進(jìn)行磨料打磨、激光刻蝕、黑化處理或表面涂層，使得表面粗糙。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述高反射率材料零件為無氧銅零件、鈮零件、金零件、銀零件。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高反射率材料零件的激光焊接工藝方法，其步驟包括：1)對兩待焊接的高反射率材料零件進(jìn)行加工，在每一所述高反射率材料零件的焊接面前端加工出一坡口；兩所述坡口用于將入射激光反射入所述配合縫隙；2)對所述焊接面、坡口進(jìn)行預(yù)處理，提高所述焊接面、坡口的粗糙度；3)將步驟1)、2)處理后的兩所述高反射率材料零件的焊接面按設(shè)定配合縫隙進(jìn)行固定，然后以設(shè)定的入射角度控制激光入射到任一所述坡口，然后以設(shè)定的激光能量、焊接速度、離焦量控制激光對兩待焊接的高反射率材料零件進(jìn)行焊接。本發(fā)明降低了零件加工難度，提高了激光的利用效率，降低能源浪費(fèi)，同時保證了焊接效率及成品率。

技術(shù)研發(fā)人員：卓立偉,阮玉芳,楊雄斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院高能物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26