[发明专利]一种基于激光切割和焊接的套接空心铜管制备方法及装置

摘要

本发明提供了一种基于激光切割和焊接的套接空心铜管制备方法，包括如下步骤将空心铜芯的一端插入空心铜管内；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；进行焊接套接段的管侧端激光环焊缝；套接段继续匀速旋转，控制熔融钎料从导流管倾斜滴入套接段的芯侧端；输出焊接激光束，实现激光熔钎焊；将一端焊接完成的空心铜管水平翻转180度；重复上述步骤，完成空心铜管另一端的焊接。本发明获得的套接段焊接接头包括一条高质量的管侧端激光环焊缝和一条光滑的激光熔钎焊焊缝，解决了易泄漏问题，保证了足够的套接接头整体强度力学性能。本发明还同时提供了一种套接空心铜管制备装置。

主权项

一种基于激光切割和焊接的套接空心铜管制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)装夹空心铜管(1201)；2)将空心铜芯(1202)的一端插入空心铜管(1201)内，两者间隙配合；3)在空心铜芯(1202)与空心铜管(1201)套接段的上方设置钎料输送装置；4)在激光器的输出端连接分束器，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(1202)与空心铜管(1201)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(1202)与空心铜管(1201)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(1202)，并在铜芯支撑件(604)上保持平衡；7)输出焊接激光束，通过伺服电机驱动空心铜芯(1202)与空心铜管(1201)一起匀速旋转，使得聚焦激光束沿着空心铜芯(1202)与空心铜管(1201)套接段的管侧端位置扫描一圈，使空心铜管(1201)与空心铜芯(1202)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(1202)与空心铜管(1201)套接段的管侧端激光环焊缝；8)套接段继续匀速旋转，控制熔融钎料从导流管倾斜滴入套接段的芯侧端，并流入空心铜芯(1202)与空心铜管(1201)之间的间隙；输出焊接激光束，使聚焦激光束以离焦方式作用在套接段与熔融钎料交界处，从而实现激光熔钎焊；9)将一端焊接完成的空心铜管(1201)水平翻转180度，使空心铜管(1201)的未焊接端与送料的空心铜芯(1202)位置相对；10)重复步骤2)‑8)，完成空心铜管(1201)另一端的焊接。