CN114378438A - 一种激光焊接方法 - Google Patents

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鲁星辰
郭信信
万淑文
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Abstract

本发明公开了一种激光焊接方法，涉及焊接技术领域。该激光焊接方法首先将第一焊件和第二焊件拼合，以形成焊接缝隙；然后利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对第一焊件和第二焊件进行焊接，其中，预设方向倾斜于焊接缝隙的深度方向，以避免激光穿过焊接缝隙。与现有技术相比，本发明提供的激光焊接方法由于采用了利用激光发射器沿预设方向发出激光且预设方向倾斜于焊接缝隙的深度方向的步骤，所以能够防止激光漏出的情况发生，避免造成激光能量损失，保证非焊接区的零部件不会受到损伤，安全可靠。

Description

一种激光焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种激光焊接方法。
背景技术
目前，金属间的焊接领域引用激光对金属进行融合焊接，常用的焊接方式为：由激光发射器发射激光，激光经由振镜后照射到需要焊接的金属表面，由激光的能量实现金属间的融合。但是在常规的激光焊接过程中，激光振镜与待焊接的金属表面之间为垂直关系，激光经由振镜发出后垂直照射到待焊接的金属表面。这样一来，激光可能会从金属间的缝隙漏出，导致部分激光能量损失，增加成本，并且会使缝隙背面的非焊接区域零部件受到激光的灼伤，造成零部件的损伤甚至失效。
有鉴于此，设计出一种安全可靠的激光焊接方法特别是在焊接工艺中显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光焊接方法，能够防止激光漏出的情况发生，避免造成激光能量损失，保证非焊接区的零部件不会受到损伤，安全可靠。
本发明是采用以下的技术方案来实现的。
一种激光焊接方法，包括：将第一焊件和第二焊件拼合，以形成焊接缝隙；利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对第一焊件和第二焊件进行焊接，其中，预设方向倾斜于焊接缝隙的深度方向，以避免激光穿过焊接缝隙。
可选地，预设方向与焊接缝隙的深度方向形成预设夹角，预设夹角的范围为10度至60度。
可选地，预设夹角为30度。
可选地，激光发射器发出的激光为激光光束或者激光光幕。
可选地，将第一焊件和第二焊件拼合，以形成焊接缝隙的步骤中，第一焊件和第二焊件均呈矩形板状，焊接缝隙呈直线状。
可选地，利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对第一焊件和第二焊件进行焊接，其中，预设方向倾斜于焊接缝隙的深度方向，以避免激光穿过焊接缝隙的步骤中，利用激光发射器沿焊接缝隙的延伸方向对第一焊件和第二焊件进行焊接。
可选地，利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对第一焊件和第二焊件进行焊接，其中，预设方向倾斜于焊接缝隙的深度方向，以避免激光穿过焊接缝隙的步骤包括：将激光发射器移动至第一焊件和第二焊件的上方；控制激光发射器发出激光；调整激光发射器的位置以及倾斜角度，以使激光沿预设方向照射于焊接缝隙。
可选地，调整激光发射器的位置以及倾斜角度，以使激光沿预设方向照射于焊接缝隙的步骤包括：移动激光发射器，转动激光发射器的激光振镜头，以使激光沿预设方向发出。
可选地，将第一焊件和第二焊件拼合，以形成焊接缝隙的步骤前，激光焊接方法还包括：将第一焊件和第二焊件平放于背部零件上。
可选地，利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对第一焊件和第二焊件进行焊接，其中，预设方向倾斜于焊接缝隙的深度方向，以避免激光穿过焊接缝隙的步骤后，激光焊接方法还包括：对第一焊件和第二焊件的焊接部分进行打磨和抛光。
本发明提供的激光焊接方法具有以下有益效果：
本发明提供的激光焊接方法，首先将第一焊件和第二焊件拼合，以形成焊接缝隙；然后利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对第一焊件和第二焊件进行焊接，其中，预设方向倾斜于焊接缝隙的深度方向，以避免激光穿过焊接缝隙。与现有技术相比，本发明提供的激光焊接方法由于采用了利用激光发射器沿预设方向发出激光且预设方向倾斜于焊接缝隙的深度方向的步骤，所以能够防止激光漏出的情况发生，避免造成激光能量损失，保证非焊接区的零部件不会受到损伤，安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的激光焊接方法的焊接模型图；
图2为本发明实施例提供的激光焊接方法的步骤框图。
图标：110-第一焊件；120-第二焊件；130-背部零件；140-焊接缝隙；150-激光发射器；160-激光振镜头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
请结合参照图1和图2，本发明实施例提供了一种激光焊接方法，用于将第一焊件110和第二焊件120焊接于一体。其能够防止激光漏出的情况发生，避免造成激光能量损失，保证非焊接区的零部件不会受到损伤，安全可靠。
激光焊接方法包括以下步骤：
步骤S110：将第一焊件110和第二焊件120平放于背部零件130上。
需要说明的是，在步骤S110中，将第一焊件110和第二焊件120放置于背部零件130上，背部零件130能够对第一焊件110和第二焊件120进行支撑，以便于对第一焊件110和第二焊件120进行激光焊接。
步骤S120：将第一焊件110和第二焊件120拼合，以形成焊接缝隙140。
需要说明的是，在步骤S120中，调整第一焊件110和第二焊件120的位置，使得第一焊件110和第二焊件120需要焊接的侧面拼合在一起，由于第一焊件110和第二焊件120的形状不是完全契合，所以会在第一焊件110和第二焊件120之间产生焊接缝隙140。
本实施例中，第一焊件110和第二焊件120均呈矩形板状，焊接缝隙140呈直线状。但并不仅限于此，在其它实施例中，第一焊件110和第二焊件120也可以均呈弧形板状或者其它异形，焊接缝隙140也可以呈弧形或者蜿蜒状，对第一焊件110、第二焊件120以及焊接缝隙140的形状不作具体限定。
本实施例中，第一焊件110和第二焊件120分体设置，激光焊接方法用于将第一焊件110和第二焊件120焊接形成一个整体。但并不仅限于此，在其它实施例中，第一焊件110和第二焊件120也可以一体设置，且第一焊件110和第二焊件120之间具有一间隙，该间隙即为焊接缝隙140。
步骤S130：利用激光发射器150沿预设方向发出激光，以对第一焊件110和第二焊件120进行焊接，其中，预设方向倾斜于焊接缝隙140的深度方向，以避免激光穿过焊接缝隙140。
具体地，步骤S130包括三个步骤，分别为：
步骤S131：将激光发射器150移动至第一焊件110和第二焊件120的上方。
需要说明的是，在步骤S131中，将激光发射器150移动至第一焊件110和第二焊件120远离背部零件130的一侧，以便于对第一焊件110和第二焊件120进行激光焊接，并且能够防止激光发射器150发出的激光对背部零件130产生影响。
步骤S132：控制激光发射器150发出激光。
本实施例中，激光发射器150发出的激光为激光光束，其照射在第一焊件110和第二焊件120上会形成点状光斑，移动点状光斑的位置即可实现第一焊件110和第二焊件120的焊接作业。但并不仅限于此，在其它实施例中，激光发射器150发出的激光也可以为激光光幕，其照射在第一焊件110和第二焊件120上会形成条状光斑，对激光发射器150发出激光的形式不作具体限定。
步骤S133：调整激光发射器150的位置以及倾斜角度，以使激光沿预设方向照射于焊接缝隙140。
需要说明的是，在步骤S133中，移动激光发射器150，转动激光发射器150的激光振镜头160，以使激光沿预设方向发出，从而保证激光倾斜地照射于焊接缝隙140上，避免避免激光穿过焊接缝隙140的情况发生，进而避免造成激光能量损失，保证非焊接区的背部零件130不会受到损伤，安全可靠。
值得注意的是，在步骤S133中，由于焊接缝隙140的长度较长，为了保证第一焊件110和第二焊件120的焊接稳固可靠，所以需要利用激光发射器150沿焊接缝隙140的延伸方向对第一焊件110和第二焊件120进行焊接，在此过程中，保持激光振镜头160的倾斜角度不变，沿焊接缝隙140的延伸方向移动激光发射器150的位置，以使激光在第一焊件110和第二焊件120之间形成一整段焊条，从而完成第一焊件110和第二焊件120的焊接作业。
具体地，预设方向与焊接缝隙140的深度方向形成预设夹角，预设夹角的范围为10度至60度，合理的预设夹角能够保证激光发射器150发出的激光不会穿过焊接缝隙140，防止激光能量损失，保证背部零件130不会受到损伤。本实施例中，预设夹角为30度，但并不仅限于此，在其它实施例中，预设夹角可以为10度，也可以为60度，对预设夹角的大小不作具体限定，其需要根据第一焊件110和第二焊件120的实际厚度以及焊接缝隙140的实际宽度进行确定。
本实施例中，第一焊件110和第二焊件120均由金属材料制成，在步骤S133中，激光发射器150发出的激光照射于第一焊件110和第二焊件120的表面，使得表面热量通过热传导向内部扩散，此时通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使第一焊件110和第二焊件120部分熔化，形成特定的熔池，其冷却凝固后即可实现第一焊件110和第二焊件120的焊接固定。
步骤S140：对第一焊件110和第二焊件120的焊接部分进行打磨和抛光。
需要说明的是，在步骤S140中，由于第一焊件110和第二焊件120在激光焊接完成后会形成不规整的焊条以及飞边，所以需要对其进行打磨和抛光，提高第一焊件110和第二焊件120的美观度，防止割伤的情况发生。
本发明实施例提供的激光焊接方法，首先将第一焊件110和第二焊件120拼合，以形成焊接缝隙140；然后利用激光发射器150沿预设方向发出激光，以对第一焊件110和第二焊件120进行焊接，其中，预设方向倾斜于焊接缝隙140的深度方向，以避免激光穿过焊接缝隙140。与现有技术相比，本发明提供的激光焊接方法由于采用了利用激光发射器150沿预设方向发出激光且预设方向倾斜于焊接缝隙140的深度方向的步骤，所以能够防止激光漏出的情况发生，避免造成激光能量损失，保证非焊接区的零部件不会受到损伤，安全可靠。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光焊接方法，其特征在于，包括：
将第一焊件和第二焊件拼合，以形成焊接缝隙；
利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对所述第一焊件和所述第二焊件进行焊接，其中，所述预设方向倾斜于所述焊接缝隙的深度方向，以避免所述激光穿过所述焊接缝隙。
2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述预设方向与所述焊接缝隙的深度方向形成预设夹角，所述预设夹角的范围为10度至60度。
3.根据权利要求2所述的激光焊接方法，其特征在于，所述预设夹角为30度。
4.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述激光发射器发出的所述激光为激光光束或者激光光幕。
5.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述将第一焊件和第二焊件拼合，以形成焊接缝隙的步骤中，所述第一焊件和所述第二焊件均呈矩形板状，所述焊接缝隙呈直线状。
6.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对所述第一焊件和所述第二焊件进行焊接，其中，所述预设方向倾斜于所述焊接缝隙的深度方向，以避免所述激光穿过所述焊接缝隙的步骤中，利用激光发射器沿所述焊接缝隙的延伸方向对所述第一焊件和所述第二焊件进行焊接。
7.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对所述第一焊件和所述第二焊件进行焊接，其中，所述预设方向倾斜于所述焊接缝隙的深度方向，以避免所述激光穿过所述焊接缝隙的步骤包括：
将所述激光发射器移动至所述第一焊件和所述第二焊件的上方；
控制所述激光发射器发出所述激光；
调整所述激光发射器的位置以及倾斜角度，以使所述激光沿所述预设方向照射于所述焊接缝隙。
8.根据权利要求7所述的激光焊接方法，其特征在于，所述调整所述激光发射器的位置以及倾斜角度，以使所述激光沿所述预设方向照射于所述焊接缝隙的步骤包括：
移动所述激光发射器，转动所述激光发射器的激光振镜头，以使所述激光沿所述预设方向发出。
9.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述将第一焊件和第二焊件拼合，以形成焊接缝隙的步骤前，所述激光焊接方法还包括：
将所述第一焊件和所述第二焊件平放于背部零件上。
10.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述利用激光发射器沿预设方向发出激光，以对所述第一焊件和所述第二焊件进行焊接，其中，所述预设方向倾斜于所述焊接缝隙的深度方向，以避免所述激光穿过所述焊接缝隙的步骤后，所述激光焊接方法还包括：
对所述第一焊件和所述第二焊件的焊接部分进行打磨和抛光。
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