[发明专利]激光切割与激光复合焊接结合的套接管制备方法及装置

摘要

本发明提供了一种激光切割与激光复合焊接结合的套接管制备方法，包括：装夹空心铜管；将空心铜芯的一端插入空心铜管内；设置高频感应加热线圈；在激光器的输出端连接电子光闸分束器；输出焊接激光束，进行固定点焊；输出切割激光束切断空心铜芯；输出焊接激光束，获得套接段的管侧端激光环焊缝；高频感应加热线圈通电预热；当预热温度达到设定值后，通过挤压轮实现套接段焊缝金属的固相联结；将空心铜管水平翻转180度；之后再进行空心铜管另一端的焊接。本发明将激光焊接与高频感应焊两种工艺方法复合在一起，有效解决了传统单纯高频感应焊易发生的局部熔化母材流进铜管内部形成焊堵的难题；本发明还提供了一种套接管制备装置。 1

主权项

1.一种激光切割与激光复合焊接结合的套接管制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)装夹空心铜管(1301)；

2)将空心铜芯(1302)的一端插入空心铜管(1301)内，两者间隙配合；

3)在空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)套接段的下方设置高频感应加热线圈，要求线圈形状与尺寸与套接段对应匹配，沿套接段轴向尺寸不超过套接长度；在空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)套接段的上方设置高频感应焊的挤压轮；

4)在激光器的输出端连接电子光闸分束器，用于将激光器输出的一束激光分时输出到两路，一路用于切断较长的空心铜芯，另一路用于激光焊接；

5)输出焊接激光束，聚焦于空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)套接段的管侧端位置，进行固定点焊，用于初步固定空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)的相对位置；

6)输出切割激光束，根据工件的长度要求，采用激光切断空心铜芯(1302)，并通过支撑使其保持平衡；

7)输出焊接激光束，通过伺服电机驱动空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)一起匀速旋转，使得聚焦激光束沿着空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)套接段的管侧端位置扫描一圈，使空心铜管(1301)与空心铜芯(1302)实现熔融焊合且熔深不超过空心铜芯内壁面，从而获得空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)套接段的管侧端激光环焊缝；

8)高频感应加热线圈通电，通过伺服电机驱动空心铜管(1301)匀速旋转，使得空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)套接段预热均匀；

9)当预热温度达到设定值后，套接段高频感应加热区域在高频电流的作用下发生表面薄层熔化，迅速通过挤压轮时，实现套接段焊缝金属的固相联结；

10)将一端焊接完成的空心铜管(1301)水平翻转180度，使空心铜管(1301)的未焊接端与送料的空心铜芯(1302)位置相对；

11)重复步骤2)‑9)，完成空心铜管(1301)另一端的焊接。

2.根据权利要求1所述的激光切割与激光复合焊接结合的套接管制备方法，其特征在于，步骤9)和步骤10)之间接着输出焊接激光束，通过伺服电机驱动空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)一起匀速旋转，使得聚焦激光束沿着空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)套接段的芯侧端位置再扫描一圈，使空心铜管(1301)与空心铜芯(1302)实现熔融焊合且熔深不超过空心铜芯内壁面，获得空心铜芯(1302)与空心铜管(1301)套接段的芯侧端激光环焊缝。