[发明专利]一种镁合金激光-超声双面焊接的方法

权利要求书

1.一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

步骤一：焊前将待焊接工件用砂纸打磨去除表面氧化膜，并在丙酮中用超声波进行清洗；

步骤二：将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上，放置于工作台上；

步骤三：将超声波发生装置固定于激光头上，保持激光束垂直入射，使焦点位于待焊位置；超声波变幅杆位于焊缝背面，端部对准激光焊接所产生的熔池位置，并保持与激光束轴线夹角α为30°～60°，且激光束、超声变幅杆和焊缝位于同一竖直平面内；

步骤四：设定焊接工艺参数：

1)激光焊：激光功率为1kW～5kW，离焦量为-3～+3mm，焊接速度为0.5～3m/min，采用Ar气保护，Ar气流量为5L/min～35L/min；

2)超声波焊：超声波采用纵波，频率为20～40Hz，振幅为5～50μm；

步骤五：打开激光器和超声波发生装置电源开始焊接，由焊接机器人集成系统控制焊接过程，首先超声波发生器先产生超声波作用在待焊位置，2～3s后激光器发出激光，实现激光-超声双面焊接，最后保持激光头与超声波发生器同步运动完成整个焊接过程。

2.根据权利要求1所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于步骤四中超声波焊在焊接过程中调整振动频率，使其避开镁合金液态熔池的共振频率区间。

3.根据权利要求1所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于激光焊机的激光器为CO₂气体激光器、YAG固体激光器、半导体激光器或光纤激光器。

4.根据权利要求1所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于步骤三中所述的α角度为40°～60°。

5.根据权利要求1所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于激光焊工艺参数：激光功率为2kW～5kW，离焦量为-3～+3mm，焊接速度为1～3m/min，采用Ar气保护，Ar气流量为10L/min～35L/min。

6.根据权利要求5所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于激光焊工艺参数：激光功率为3kW～5kW，离焦量为-3～+3mm，焊接速度为1～3m/min，采用Ar气保护，Ar气流量为15L/min～35L/min。

7.根据权利要求6所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于激光焊工艺参数：激光功率为4kW～5kW，离焦量为-3～+3mm，焊接速度为1～2m/min，采用Ar气保护，Ar气流量为20L/min～35L/min。

8.根据权利要求1所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于超声波焊工艺参数：超声波采用纵波，频率为30～40Hz，振幅为10～50μm。

9.根据权利要求8所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于超声波焊工艺参数：超声波采用纵波，频率为30～40Hz，振幅为20～50μm。

10.根据权利要求9所述的一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，其特征在于超声波焊工艺参数：超声波采用纵波，频率为30～40Hz，振幅为30～50μm。