[发明专利]一种铜及铜合金的激光焊接方法及激光焊接装置

说明书

本申请提供一种铜及铜合金的激光焊接方法及激光焊接装置，属于焊接技术领域。铜及铜合金的激光焊接方法包括先采用第一激光束对待焊接物体的目标位置进行毛化处理，然后采用第二激光束对目标位置进行焊接。第一激光束为功率为10～30W的近红外光，第一激光束在对目标位置进行毛化处理时，沿目标方向作往复线性运动，扫描频率为20～50Hz。本申请的激光焊接方法能够极大的提高激光能量利用率，并可以通过具有较宽波长范围以及较小功率的激光实现在铜及铜合金表面形成有效的焊缝。同时，此激光焊接方法还能够极大的减小铜及铜合金对于焊接激光束的反射，减少反射光束对设备造成的损失，保证设备安全高效运行。

技术领域

本申请涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种铜及铜合金的激光焊接方法及激光焊接装置。

背景技术

铜及铜合金具有良好的导电、导热、耐蚀等性能，在汽车、化工、电子、航空航天等领域中有着广泛的应用，焊接工艺对铜及铜合金在行业中的应用非常关键。传统弧焊工艺焊接时，需要对合金进行较高的预热温度，而且焊接过程容易出现各种缺陷，变形也较大。

发明内容

本申请提供了一种铜及铜合金的激光焊接方法及激光焊接装置，其能够在较小的激光功率下形成光滑连续均匀的焊缝，成形较好。

本申请的实施例是这样实现的：

在第一方面，本申请示例提供了一种铜及铜合金的激光焊接方法，其包括：先采用第一激光束对待焊接物体的目标位置进行毛化处理，然后采用第二激光束对目标位置进行焊接。

第一激光束为功率为10～30W的近红外光，第一激光束在对目标位置进行毛化处理时，沿目标方向作往复线性运动，扫描频率为20～50Hz。

待焊接物体的目标位置的材质为铜和/或铜合金。

在上述技术方案中，本申请的铜及铜合金的激光焊接方法通过第一激光束和第二激光束配合完成焊接。其中，第一激光束先在目标位置沿目标方向作往复线性运动实现待焊接物体的毛化处理，使得目标位置的表面变得粗糙，从而极大降低目标位置对第二激光束的反射率；然后通过第二激光束完成对目标位置的焊接。

本申请的铜及铜合金的激光焊接方法能够极大的提高激光能量利用率，并可以通过具有较宽波长范围以及较小功率的激光实现在铜及铜合金表面形成有效的焊缝，焊接过程中熔池稳定，没有飞溅的生成，焊缝从头到尾均保持光滑连续均匀，成形很好。同时，此激光焊接方法还能够极大的减小铜及铜合金对于焊接激光束的反射，减少反射光束对设备造成的损失，保证设备安全高效运行。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述第一激光束的波长为1064nm。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述第一激光束形成的聚焦光斑为圆形，且光斑的直径为0.01～0.03mm。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第三种可能的示例中，采用上述第一激光束进行毛化处理后，待焊接物体的目标位置形成2～5μm的毛化层。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的示例中，上述第二激光束为波长为300～1064nm的近红外光或有色光。

在上述示例中，第二激光束可以是从短波长的有色光到长波长的近红外光。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的示例中，上述第二激光束形成的聚焦光斑为圆形，且光斑的直径为0.3～1mm。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第六种可能的示例中，上述第二激光束的焊接速度为0.5～5m/min。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第七种可能的示例中，在上述第二激光束对目标位置进行焊接时，采用保护气进行保护。

可选地，保护气为氮气、氦气、氩气和氙气中的任意一种或多种。