CN116900492B - 一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法 - Google Patents

一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法，涉及激光焊接铜铝技术领域。本发明包括步骤一、把铜本体、铝本体放置在操作板上侧并对其进行定位，使所述铜本体与所述铝本体之间形成焊点；步骤二、通过高功率绿光激光器对所述焊点进行焊接，使所述高功率绿光激光器产生的激光光束穿透所述铜本体、所述铝本体的上层材料，并在所述铜本体、所述铝本体下层材料上形成熔池，以达到所述铜本体、所述铝本体的冶金焊接。本发明通过设置的焊接头，以使滑动杆在第一滑动块的作用下带动焊接头进行滑动，以实现滑动的焊接头对两个铜铝本体接触处进行焊接，提高了两个铜铝本体焊接接触处的稳定性，提高了铜铝本体焊接后的品质。

Description

一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法
技术领域
本发明属于激光焊接铜铝领域，具体地说，涉及一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法。
背景技术
铜、铝金属在电子及电力电气等方面应用广泛，其中，铝代替铜可以有效地降低成本、减轻器件重量。然而，铜和铝在物理与化学性能上存在较大差异，导致铜与铝异种金属之间的焊接不稳定，两种金属焊接处脆化且极易产生裂纹，强度极低。
但是，激光铜铝异种金属在使用时具备以下弊端：
1、对铜铝异种装配间隙要求很高的焊件进行焊接时，为保证铜铝异种焊接的质量，一般会选择加激光焊丝，尽管加入激光焊丝后解决了焊件间隙问题，但是在焊丝选择时，因为铜铝导热性好，进而导致铜铝激光可焊性不高的问题。
为此，提出一种高功率绿光波长的激光铜铝异种金属的激光焊接方法，以解决上述弊端。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法，包括如下步骤：
步骤一、把铜本体、铝本体放置在操作板上侧并对其进行定位，使所述铜本体与所述铝本体之间形成焊点；
步骤二、通过高功率绿光激光器对所述焊点进行焊接，使所述高功率绿光激光器产生的激光光束穿透所述铜本体、所述铝本体的上层材料，并在所述铜本体、所述铝本体下层材料上形成熔池，以达到所述铜本体、所述铝本体的冶金焊接。
可选的，所述操作板的上侧装设有U形板，方便了把所述U形板装设在所述操作板的上侧，所述U形板的一侧开设有滑道，所述滑道的内部装设有第一电机，所述滑道的内部装设有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的一端装设在所述第一电机的输出端上，方便了把所述第一螺纹杆的一端装设在所述第一电机的输出端上，所述第一螺纹杆上螺纹配合有第一滑动块，方便了所述第一滑动块通过所述第一螺纹孔螺纹配合在所述第一螺纹杆上，所述第一滑动块的底部装设有滑动杆，方便了把所述滑动杆装设在所述第一滑动块的底部，所述焊接头的上侧装设在所述滑动杆的下端上，方便了把所述焊接头装设在所述滑动杆的下端上，所述操作板的上侧设置有两个铜铝本体，方便了把所述铜铝本体放置在所述操作板的上侧，所述焊接头位于两个所述铜铝本体接触处的上方，所述第一滑动块的一侧开设有第一螺纹孔，所述第一螺纹杆螺纹配合在所述第一螺纹孔的内部，方便了所述第一螺纹杆通过所述第一螺纹孔螺纹配合在所述第一滑动块的内部，所述操作板的上侧装设有两个第一固定块，方便了把所述第一固定块装设在所述操作板的上侧，所述第一固定块的一侧装设有第二电机，方便了把所述第二电机装设在所述第一固定块的一侧，所述第二电机的输出端装设有第二螺纹杆，方便了把所述第二螺纹杆的一端装设在所述第二电机的输出端上，所述第二螺纹杆上螺纹配合有滑动板，方便了所述滑动板通过所述第二螺纹孔螺纹配合在所述第二螺纹杆上，所述U形板的一侧开设有导向孔，所述第二螺纹杆的一端转动配合在所述导向孔的内部，方便了所述第二螺纹杆的一端通过所述导向孔在所述U形板的内部转动。
可选的，所述滑动板的一侧开设有第二螺纹孔，所述第二螺纹杆螺纹配合在所述第二螺纹孔的内部，方便了所述第二螺纹杆通过所述第二螺纹孔螺纹配合在所述滑动板的内部，所述滑动板的两侧均装设有连接块，方便了把所述连接块装设在所述滑动板的一侧，所述连接块的一侧装设有第一固定杆，方便了把所述第一固定杆装设在所述连接块的一侧，第一固定杆上转动配合有转动板，方便了所述转动板通过所述第一通孔在所述第一固定杆上转动，提高了所述转动板在转动时的稳定性，所述操作板的上侧开设有四个滑槽，所述滑槽的内部装设有导向杆，方便了把所述导向杆装设在所述滑槽的内部，所述导向杆上滑动配合有第二滑动块，方便了把所述第二滑动块在所述滑槽的内部滑动，提高了所述第二滑动块在滑动时的稳定性，所述第二滑动块上装设有滑动柱，方便了把所述滑动柱装设在所述第二滑动块上，所述滑动柱的一侧均布装设有多个第二固定块，方便了把所述第二固定块装设在所述滑动柱的一侧，所述第二固定块的一侧装设有第二固定杆，方便了把所述第二固定杆装设在所述第二固定块的一侧，所述转动板的一端转动配合在所述第二固定杆上，所述转动板的一端开设有第一通孔，所述第一固定杆位于所述第一通孔的内部，所述转动板的另一端开设有第二通孔，所述第二固定杆位于所述第二通孔的内部，方便了所述转动板通过所述第二通孔在所述第二固定杆上转动，提高了所述转动板在转动时的稳定性。
可选的，第二滑动块的一侧开设有第三通孔，所述导向杆位于所述第三通孔的内部，方便了所述第二滑动块通过所述第三通孔在所述导向杆上滑动，所述滑动柱的一侧均布装设有多个第三固定块，方便了把所述第三固定块装设在所述滑动柱的一侧，所述第三固定块的一侧装设有第三电机，方便了把所述第三电机装设在所述第三固定块的一侧，所述第三电机的输出端装设有转轴，方便了把所述转轴装设在所述第三电机的输出端上，所述转轴的一端装设有滚轮，方便了把所述滚轮装设在所述转轴的一端上，所述滚轮与所述铜铝本体的一侧配合。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果，当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以下所述的所有优点：
设置的焊接头，以使滑动杆在第一滑动块的作用下带动焊接头进行滑动，以实现滑动的焊接头对两个铜铝本体接触处进行焊接，提高了两个铜铝本体焊接接触处的稳定性，提高了铜铝本体焊接后的品质。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：
图1为本发明一实施例的立体结构示意图一；
图2为图1中A处结构示意图；
图3为图1中B处结构示意图；
图4为图1中C处结构示意图；
图5为本发明一实施例的立体结构示意图二；
图6为图5中D处结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
操作板1、U形板101、滑道102、第一螺纹杆103、
第一滑动块104、第一螺纹孔105、滑动杆106、焊接头107、第一固定块108、第二螺纹杆109、导向孔110、滑动板111、第二螺纹孔112、连接块113、转动板114、第一固定杆115、第一通孔116、滑槽117、导向杆118、第二滑动块119、第三通孔120、滑动柱121、第二固定块122、第二固定杆123、第二通孔124、第三固定块125、第三电机126、滚轮127、转轴128、铜铝本体2。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
请参阅图1-6所示，在本实施例中提供了一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法，包括如下步骤：
步骤一、把铜本体、铝本体放置在操作板1上侧并对其进行定位，使铜本体与铝本体之间形成焊点，铜本体、铝本体不做任何处理，无需过渡层，有效解决了铜本体、铝本体的焊接，减少了铜本体与铝本体焊接时发生飞溅的情况；
步骤二、通过高功率绿光激光器对所述焊点进行焊接，使所述高功率绿光激光器产生的激光光束穿透所述铜本体、所述铝本体的上层材料，并在所述铜本体、所述铝本体下层材料上形成熔池，以达到所述铜本体、所述铝本体的冶金焊接。
当需要对铜铝本体2进行焊接时，首先把铜铝本体2放置在操作板1的上侧，然后启动第二电机，第二电机的输出端通过第二螺纹杆109带动滑动板111滑动，滑动板111通过转动板114带动滑动柱121向着铜铝本体2的一侧靠近，滑动柱121带动滚轮127贴合在铜铝本体2的一侧，然后启动第三电机126，且位于U形板101两侧的第三电机126转动方向相反，第三电机126通过转轴128带动滚轮127转动，滚轮127带动铜铝本体2移动，两个铜铝本体2相互靠近，然后启动第一电机、焊接头107，焊接头107对两个铜铝本体2接触处进行焊接，第一电机的输出端通过第一螺纹杆103带动第一滑动块104滑动，第一滑动块104通过滑动杆106带动焊接头107移动，进而完成铜铝本体2的焊接。
设置的焊接头107，以使滑动杆106在第一滑动块104的作用下带动焊接头107进行滑动，以实现滑动的焊接头107对两个铜铝本体2接触处进行焊接，提高了两个铜铝本体2焊接接触处的稳定性，提高了铜铝本体2焊接后的品质。
本实施例的操作板1的上侧装设有U形板101，方便了把U形板101装设在操作板1的上侧，U形板101的一侧开设有滑道102，滑道102的内部装设有第一电机，滑道102的内部装设有第一螺纹杆103，第一螺纹杆103的一端装设在第一电机的输出端上，方便了把第一螺纹杆103的一端装设在第一电机的输出端上，第一螺纹杆103上螺纹配合有第一滑动块104，方便了第一滑动块104通过第一螺纹孔105螺纹配合在第一螺纹杆103上，第一滑动块104的底部装设有滑动杆106，方便了把滑动杆106装设在第一滑动块104的底部，焊接头107的上侧装设在滑动杆106的下端上，方便了把焊接头107装设在滑动杆106的下端上，操作板1的上侧设置有两个铜铝本体2，方便了把铜铝本体2放置在操作板1的上侧，焊接头107位于两个铜铝本体2接触处的上方，第一滑动块104的一侧开设有第一螺纹孔105，第一螺纹杆103螺纹配合在第一螺纹孔105的内部，方便了第一螺纹杆103通过第一螺纹孔105螺纹配合在第一滑动块104的内部，操作板1的上侧装设有两个第一固定块108，方便了把第一固定块108装设在操作板1的上侧，第一固定块108的一侧装设有第二电机，方便了把第二电机装设在第一固定块108的一侧，第二电机的输出端装设有第二螺纹杆109，方便了把第二螺纹杆109的一端装设在第二电机的输出端上，第二螺纹杆109上螺纹配合有滑动板111，方便了滑动板111通过第二螺纹孔112螺纹配合在第二螺纹杆109上，U形板101的一侧开设有导向孔110，第二螺纹杆109的一端转动配合在导向孔110的内部，方便了第二螺纹杆109的一端通过导向孔110在U形板101的内部转动。
本实施例的滑动板111的一侧开设有第二螺纹孔112，第二螺纹杆109螺纹配合在第二螺纹孔112的内部，方便了第二螺纹杆109通过第二螺纹孔112螺纹配合在滑动板111的内部，滑动板111的两侧均装设有连接块113，方便了把连接块113装设在滑动板111的一侧，连接块113的一侧装设有第一固定杆115，方便了把第一固定杆115装设在连接块113的一侧，第一固定杆115上转动配合有转动板114，方便了转动板114通过第一通孔116在第一固定杆115上转动，提高了转动板114在转动时的稳定性，操作板1的上侧开设有四个滑槽117，滑槽117的内部装设有导向杆118，方便了把导向杆118装设在滑槽117的内部，导向杆118上滑动配合有第二滑动块119，方便了把第二滑动块119在滑槽117的内部滑动，提高了第二滑动块119在滑动时的稳定性，第二滑动块119上装设有滑动柱121，方便了把滑动柱121装设在第二滑动块119上，滑动柱121的一侧均布装设有多个第二固定块122，方便了把第二固定块122装设在滑动柱121的一侧，第二固定块122的一侧装设有第二固定杆123，方便了把第二固定杆123装设在第二固定块122的一侧，转动板114的一端转动配合在第二固定杆123上，转动板114的一端开设有第一通孔116，第一固定杆115位于第一通孔116的内部，转动板114的另一端开设有第二通孔124，第二固定杆123位于第二通孔124的内部，方便了转动板114通过第二通孔124在第二固定杆123上转动，提高了转动板114在转动时的稳定性。
本实施例的第二滑动块119的一侧开设有第三通孔120，导向杆118位于第三通孔120的内部，方便了第二滑动块119通过第三通孔120在导向杆118上滑动，滑动柱121的一侧均布装设有多个第三固定块125，方便了把第三固定块125装设在滑动柱121的一侧，第三固定块125的一侧装设有第三电机126，方便了把第三电机126装设在第三固定块125的一侧，第三电机126的输出端装设有转轴128，方便了把转轴128装设在第三电机126的输出端上，转轴128的一端装设有滚轮127，方便了把滚轮127装设在转轴128的一端上，滚轮127与铜铝本体2的一侧配合。
需要说明的是：激光光源为波长532nm平均功率不低于260瓦的连续激光器绿光，用于铜铜、铜铝的焊接，焊接中无飞溅。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (2)

1.一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、把铜本体、铝本体放置在操作板(1)上侧并对其进行定位，使所述铜本体与所述铝本体之间形成焊点；
步骤二、通过高功率绿光激光器对所述焊点进行焊接，使所述高功率绿光激光器产生的激光光束穿透所述铜本体、所述铝本体的上层材料，并在所述铜本体、所述铝本体下层材料上形成熔池，以达到所述铜本体、所述铝本体冶金焊接；
所述操作板(1)的上侧装设有U形板(101)，所述U形板(101)的一侧开设有滑道(102)，所述滑道(102)的内部装设有第一螺纹杆(103)，所述第一螺纹杆(103)上螺纹配合有第一滑动块(104)，所述第一滑动块(104)的底部装设有滑动杆(106)，焊接头(107)的上侧装设在所述滑动杆(106)的下端上；
所述操作板(1)的上侧装设有两个第一固定块(108)，所述第一固定块(108)的一侧装设有第二电机，所述第二电机的输出端装设有第二螺纹杆(109)，所述第二螺纹杆(109)上螺纹配合有滑动板(111)，所述U形板(101)的一侧开设有导向孔(110)，所述第二螺纹杆(109)的一端转动配合在所述导向孔(110)的内部；
所述滑动板(111)的一侧开设有第二螺纹孔(112)，所述第二螺纹杆(109)螺纹配合在所述第二螺纹孔(112)的内部，所述滑动板(111)的两侧均装设有连接块(113)，所述连接块(113)的一侧装设有第一固定杆(115)，第一固定杆(115)上转动配合有转动板(114)；
所述操作板(1)的上侧开设有四个滑槽(117)，所述滑槽(117)的内部装设有导向杆(118)，所述导向杆(118)上滑动配合有第二滑动块(119)，所述第二滑动块(119)上装设有滑动柱(121)，所述滑动柱(121)的一侧均布装设有多个第二固定块(122)；
所述第二固定块(122)的一侧装设有第二固定杆(123)，所述转动板(114)的一端转动配合在所述第二固定杆(123)上，所述转动板(114)的一端开设有第一通孔(116)，所述第一固定杆(115)位于所述第一通孔(116)的内部，所述转动板（114）的另一端开设有第二通孔(124)，所述第二固定杆(123)位于所述第二通孔(124)的内部；
第二滑动块(119)的一侧开设有第三通孔(120)，所述导向杆(118)位于所述第三通孔(120)的内部；
激光光源为波长532nm平均功率不低于260瓦；
所述滑动柱(121)的一侧均布装设有多个第三固定块(125)，所述第三固定块(125)的一侧装设有第三电机(126)，所述第三电机(126)的输出端装设有转轴(128)；
所述转轴(128)的一端装设有滚轮(127)，所述滚轮(127)与所述铜本体、所述铝本体的一侧配合；
当需要对所述铜本体、所述铝本体进行焊接时，首先把所述铜本体、所述铝本体放置在操作板（1）的上侧，然后启动第二电机，第二电机的输出端通过第二螺纹杆（109）带动滑动板（111）滑动，滑动板（111）通过转动板（114）带动滑动柱（121）向着所述铜本体、所述铝本体的一侧靠近，滑动柱（121）带动滚轮（127）贴合在所述铜本体、所述铝本体的一侧，然后启动第三电机（126），且位于U形板（101）两侧的第三电机（126）转动方向相反，第三电机（126）通过转轴（128）带动滚轮（127）转动，滚轮（127）带动所述铜本体、所述铝本体移动，所述铜本体、所述铝本体相互靠近，然后启动第一电机、焊接头（107），焊接头（107）对所述铜本体、所述铝本体接触处进行焊接，第一电机的输出端通过第一螺纹杆（103）带动第一滑动块（104）滑动，第一滑动块（104）通过滑动杆（106）带动焊接头（107）移动，进而完成所述铜本体、所述铝本体的焊接。
2.根据权利要求1所述的一种激光铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，所述操作板(1)的上侧设置有所述铜本体、所述铝本体，所述焊接头(107)位于所述铜本体、所述铝本体接触处的上方，所述第一滑动块(104)的一侧开设有第一螺纹孔(105)，所述第一螺纹杆(103)螺纹配合在所述第一螺纹孔(105)的内部。
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