[发明专利]激光复合焊接方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及用激光束加工领域，尤其涉及一种激光复合焊接方法与系统。

背景技术

激光焊接是一种非接触式焊接方式，具有免于填料，热变形小，外形美观，精细度高，速度快等优点，适用于多种场合，特别是微小区域的精密焊接，因此被广泛应用于航空航天、军事、汽车制造、电子电气、半导体、家具制造、通讯器件等领域。

目前普通的激光焊接设备主要包括一个激光光源，该激光光源通过一个准直装置将其投射到一个聚焦镜片上，使激光聚焦，并在焦点附近设置焊接头，从而实现激光焊接。

在有些行业应用中，虽然用普通的激光焊接设备可以完成，但是需要极高的功率。如某些电机磁芯焊接需要用到2000W甚至以上的连续激光束，激光光源的造价跟激光功率有很大关系，功率越高，价格就越贵。并且由于功率高，对激光相关器件、加工环境、安全防护等方面也提出了更高的要求，在一定程度上限制了激光焊接技术的广泛应用。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种激光复合焊接方法与系统。可利用小功率的激光束来完成大功率的焊接，降低了激光焊接设备的制造和使用成本。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种复路激光焊接方法，该方法包括以下步骤：发射第一波长的激光，所述第一波长的激光用于增加待焊接工件对第二波长激光的吸收率；发射所述第二波长的激光，所述第二波长的激光的波长不等于所述第一波长的激光的波长；将所述第一波长的激光及所述第二波长的激光合成一束激光，同时聚焦于待焊接工件上，对所述待焊接工件进行焊接。

其中，所述第一波长的激光是连续激光，所述第二波长的激光是脉冲激光 。

其中，所述第一波长的激光的功率小于或大于所述第二波长的激光的功率。

其中，所述第一波长的激光的焦点大于所述第二波长的激光的焦点。

其中，所述第一波长的激光的波长小于所述第二波长的激光的波长。

另外， 本发明还提供了一种复路激光焊接装置，包括第一激光器、第二激光器和焊接头，所述第一激光器发射第一波长的激光，所述第一波长的激光用于增加待焊接工件对第二波长激光的吸收率；所述第二激光器发射所述第二波长的激光；所述焊接头接收所述第一波长的激光及第二波长的激光，将所述第一波长的激光及第二波长的激光同时聚焦于待焊接工件上，对所述待焊接工件进行焊接。

所述复路激光焊接装置还包括第一光纤及第二光纤，所述第一光纤连接于所述第一激光器及所述焊接头之间，用于传输所述第一波长的激光，所述第二光纤连接于所述第二激光器及所述焊接头之间，用于传输所述第二波长的激光。

其中，所述第一光纤由纯石英核心和石英包层组成，所述纯石英核心对所述第一波长的激光的折射率比所述石英包层对所述第一波长的激光的折射率大，所述第二光纤由纯石英核心和石英包层组成，所述纯石英核心对所述第二波长的激光的折射率比所述石英包层对所述第二波长的激光的折射率大。

其中，所述焊接头包括第一准直系统、第二准直系统、反射镜、合束镜、聚焦镜和保护片，所述第一准直系统连接于所述第一光纤及所述合束镜之间，用于将所述第一波长的激光变成平行光，所述第二准直系统连接于所述第二光纤及所述反射镜之间，用于将所述第二波长的激光变成平行光，所述合束镜位于所述反射镜、第一准直系统及聚焦镜之间，所述第一波长的激光经所述第一准直系统出射到所述合束镜上，所述第二波长的激光经所述第二准直系统及所述反射镜出射到所述合束镜上，所述第一波长的激光及所述第二波长的激光经所述合束镜合成一束光，所述合成的一束光经所述聚焦镜聚焦后射出到所述保护片，并从所述保护片射出，聚焦到待焊接零件上，所述保护片镀有的增透膜。

其中，所述复路激光焊接装置包括控制系统及工作台，所述控制系统包括依次电连接的计算机、运动控制器、端子板和伺服驱动器，所述计算机控制所述第一激光器及第二激光器以预设的参数在预设的时刻发射激光，所述运动控制器及端子板控制所述伺服驱动器，以驱动工作台按照预设的速度和方向运动。

本发明实施例的复路激光焊接方法利用所述第一波长的激光的连续激光对待焊接工件照射实现预热，同时用所述第二波长的激光的脉冲激光焊接，可以达到高功率激光焊接的效果和速度，而造价可便宜很多，对如散热、功耗等各方面的要求也有所降低。

附图说明