[发明专利]激光加热摩擦焊方法

摘要

本发明涉及摩擦焊接领域，提出了一种激光加热摩擦焊接方法，具体是指在进行焊接之前先用激光照射工件端面使其表层处于高温或微熔状态，然后再迅速进行摩擦和顶锻过程，使液态金属和部分热塑性金属被挤出，最后经扩散和再结晶形成连接。该方法综合利用了激光能量密度高、空域和时域精确可控的独特优势以及摩擦焊接头质量优、生产效率高等特征，产生的有益效果在于：以外部输入能量作为主能量源，极大减小了摩擦焊所需的压力和扭矩、降低了对焊接设备的要求；拓展了传统摩擦焊的加工范围：可焊物理化学特性差异大的异种材料，刚性小的薄壁类、小直径工件，摩擦系数低、带有表面层、高温强度高的工件。

主权项

1.激光加热摩擦焊接方法，其特征在于，具体步骤为：两个待焊工件焊前预留间隙，激光通过间隙加热旋转侧工件端面；或者一对摩擦副中两个工件同时反向运动或旋转，激光同时对两个工件端面进行加热；待工件端面被加热至热塑性态或微熔态时，两侧工件相互靠近并进行挤压和摩擦使处于液态或热塑性态的金属被挤出，原来结合面处的表层金属、氧化膜和夹杂物被挤出，然后停止激光加热和工件运动并对剩下的洁净金属施加顶锻力，最终通过两侧金属的机械咬合、扩散和再结晶过程形成连接；在焊接过程中同时对高温区金属进行惰性气体保护。