纳秒激光的应用以及非晶合金材料的焊接方法技术

本发明专利技术提供纳秒激光在非晶合金材料焊接中的应用。本发明专利技术还提供一种非晶合金材料的焊接方法，包括以下步骤：(1)将非晶合金条带固定，以确保被焊接的条带在焊接时紧密接触；(2)利用纳秒激光焊接，将至少一层非晶合金条带焊接在一起；其中，所述纳秒激光焊接采用的工艺参数如下：扫描速度为10‑1000mm/s，功率因子为1‑100％；离焦或过焦量为‑5～5mm，激光脉宽为2‑250ns，重复频率为10‑400kHz。本发明专利技术的纳秒激光焊接的焊接速度快、加工价格便宜并且可实现高通量加工处理。本发明专利技术的焊接方法不需要添加任何辅助焊料，从而使得本发明专利技术的方法简单。本发明专利技术的方法可通过调节激光工艺参数控制非晶合金焊接接头的结构，使得焊接接头依然保持非晶态。

Application of nanosecond laser and welding method of amorphous alloy

【技术实现步骤摘要】
纳秒激光的应用以及非晶合金材料的焊接方法
本专利技术属于材料领域。具体地，本专利技术涉及纳秒激光的应用以及非晶合金材料的焊接方法。
技术介绍
非晶合金，即非晶态合金，由于具有高强度、高硬度、高弹性和高耐磨性等优异性能而广受关注，目前已经发展出多种成分体系。然而，非晶合金因其特殊的长程无序原子结构，需要用比传统晶态合金更加苛刻的方法来加工，所以限制了该材料的推广和应用。焊接成型是加工合金的一种重要的手段。找到一种适合非晶合金的焊接方法，是解决非晶合金加工成型难题必不可少的一步。传统的激光焊接，在焊接一毫米以上厚度的非晶合金板材上取得了一些成果，但难以保证非晶合金的非晶态，出现了许多具有脆性断裂隐患的小晶体，且无法保证非晶合金高强度的特点。因此，需要开发新的焊接方法，来避免晶化且适用于焊接一毫米以下厚度的非晶合金。另外，非晶合金在尺寸方面受到严重的限制，是限制非晶合金材料工程应用的致命问题，一直以来受到科学研究的广泛关注，因此需要开发新方法，突破尺寸问题，使非晶合金做大成为现实。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纳秒激光在非晶合金材料焊接中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.纳秒激光在非晶合金材料焊接中的应用。


2.一种非晶合金材料的焊接方法，包括以下步骤：
(1)将非晶合金条带固定，以确保被焊接的条带在焊接时紧密接触；
(2)利用纳秒激光将至少一层非晶合金条带焊接在一起；
其中，所述纳秒激光焊接采用的工艺参数如下：扫描速度为10-1000mm/s，功率因子为1-100％；离焦或过焦量为-5～5mm，激光脉宽为2-250ns，重复频率为10-400kHz。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述非晶合金选自铈基、镧基、锆基、钛基和铁基非晶合金中的一种或几种。


4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述非晶合金为铈基非晶合金时，所述纳秒激光焊接采用的工艺参数如下：扫描速度为155-168mm/s，功率因子为10-70％；离焦或过焦量为-5～5mm，激光脉宽为4-6ns，重复频率为200-210kHz；
优选地，所述铈基非晶合金选自Ce65Al10Cu20Co5、Ce60Al20Cu20和Ce70Al10Ni10Cu10非晶合金中的一种或几种。


5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述非晶合金为镧基非晶合金时，所述纳秒激光焊接采用的工艺参数如下：扫描速度为155-165mm/s，功率因子为10-70％；离焦或过焦量为-5～5mm，激光脉宽为4-6ns，重复频率为205-225kHz；
优选地，所述镧基非晶合金选自La55Ni25Al20、La60Ni20Al20和La55Al25Ni10Cu10非晶合金中的一种或几种。


6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述非晶合金为锆基非晶合金时，所述纳秒激光焊接采用的工艺参数如下：扫描速度为150-165mm/s，功率因子为10-80％；离焦或过焦量为-5～5mm，激光脉宽为4-6ns，重复频率为205-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金凤，孙永昊，白海洋，汪卫华，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11