一种复合激光焊接方法及激光焊接装置制造方法及图纸

发明专利技术涉及一种复合激光焊接方法及激光焊接装置，属于焊接技术领域，本发明专利技术包括通过GaN型LD模块输出蓝色激光，通过光纤激光器输出光纤激光；通过由所述蓝色激光和所述光纤激光所构成的复合激光对待焊接物进行焊接。本发明专利技术提高了焊接质量。高了焊接质量。高了焊接质量。

【技术实现步骤摘要】
一种复合激光焊接方法及激光焊接装置


[0001]本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种复合激光焊接方法及激光焊接装置。

技术介绍

[0002]目前的焊接方法容易造成激光器的内部部件损坏，同时焊接效果不佳。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供一种复合激光焊接方法，通过GaN型LD模块输出蓝色激光，通过光纤激光器输出光纤激光；通过由所述蓝色激光和所述光纤激光所构成的复合激光对待焊接物进行焊接。
[0004]可选的，相邻的所述蓝色激光经过呈阶梯形排布的第一反射镜反射后，形成压缩后的蓝色激光。
[0005]可选的，采集待焊接物所属的类型信息，基于所述类型信息对不同的待焊接物进行焊接，包括：当为易氧化的第一材料时，向喷嘴的内腔输送保护气体；当为不易氧化的第二材料时，向喷嘴的内腔输送非保护保护气体；当为高反光的第三材料时，光纤激光的光斑全部或部分落入蓝色激光的光斑内；当为低反光的第四材料时，向喷嘴的内腔输送保护气体或非保护保护气体，并增大保护气体或非保护保护气体与待焊接物的接触面积；其中，所述类型信息包括易氧化的第一材料、不易氧化的第二材料、高反光的第三材料和低反光的第四材料。
[0006]可选的，通过楔形棱镜对光纤激光进行分割，形成多束光纤激光。
[0007]可选的，通过平行平板调节蓝色激光和光纤激光之间的距离。
[0008]可选的，复合激光在待焊接物的表面形成面积为2mm
²
～6mm
²
的有效光束1/e
>²
。
[0009]可选的，复合激光沿输出方向依次经过聚焦透镜、四分之一波片及保护玻璃。
[0010]可选的，蓝色激光或光纤激光入射至待焊接物的预置区域内，所述预置区域的面积为0.3mm
²
～1mm
²
。
[0011]可选的，通过窄带滤光片过滤光纤激光的反射光，所述反射光的波长为1070～1080nm。
[0012]提供一种激光焊接装置，激光焊接装置用于执行上述任意一种复合激光焊接方法的步骤。
[0013]有益效果：本专利技术运用到了GaN型LD模块，当存在反射光时，GaN型LD模块能够维持稳定的工作状态，可提高激光焊接装置整体的使用寿命，激光焊接装置可保持稳定的复合激光输出，相较于传统的焊接方法和装置本专利技术可达到更稳定的焊接效果。
附图说明
[0014]图1是本专利技术一焊接方法的流程示意图；图2是本专利技术一装置结构的局部示意图；图3是本专利技术一装置结构的另一局部示意图；11为聚焦透镜、12为保护玻璃、706为第一通孔、707为第二通孔、708为第一空气连接器、709为第二空气连接器、710为第一保护气体、711为第二保护气体、714为保护气体空间、702为前端部、703为后端部。
具体实施方式
[0015]以下实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图1
‑
3对本专利技术进行进一步说明：在一实施例中：步骤S1，通过GaN型LD模块输出蓝色激光；步骤S2，通过光纤激光器输出光纤激光；步骤S3，通过由蓝色激光和光纤激光所构成的复合激光对待焊接物进行焊接；由蓝色激光和光纤激光所构成的复合激光包括同轴的复合激光和非同轴的复合激光：第一方面，当需要同轴的复合激光时，通过合束镜对蓝色激光和光纤激光进行复合，其中，通过合束镜的透射区透过蓝色激光，光纤激光在未到达合束镜的反射区时与蓝色激光垂直，到达合束镜后，光纤激光经过合束镜的反射区反射后旋转90
°
，旋转90
°
后的光纤激光与从透射区透过的蓝色激光形成同轴的复合激光；同轴的复合激光可同时到达待焊接物，也可先后到达待焊接物：当蓝色激光和光纤激光同时到达待焊接物时，其中，待焊接物为高反光材料，蓝色激光在作用于高反光材料时可对高反光材料进行预热，在预热的同时通过穿透力更强的光纤激光对高反光材料进行深熔焊接，熔池更加稳定，焊缝更小，焊接飞溅现象减少；当蓝色激光和光纤激光先后到达待焊接物时，包括：a方案，蓝色激光先到达待焊接物，对待焊接物进行预热，光纤激光后到达待焊接物并对待焊接物进行焊接；b方案，光纤激光先到达待焊接物并对其进行焊接，蓝色激光后到达待焊接物，对待焊接物进行缓冷；c方案，蓝色激光先到达待焊接物，对待焊接物进行预热，光纤激光后到达待焊接物并对其进行焊接, 蓝色激光再次到达待焊接物，对待焊接物进行缓冷，通过对GaN型LD模块和光纤激光器的激光输出的频率和时长进行设置以实现a、b、c方案，例如每隔5秒钟通过蓝色激光对待焊接物进行预热，预热时长为5秒钟，每隔5秒钟通过光纤激光对待焊接物进行焊接，焊接时长为1秒钟；a方案和c方案可用来焊接铝合金和不锈钢，铝合金和不锈钢属于高反光材料，若仅通过单一的光纤激光焊接高反光材料则易引发匙孔效应，高反光材料对单一的光纤激光吸收效率不稳定，会加剧飞溅现象；若仅通过单一的蓝色激光，则会由于蓝色激光功率低下而无法焊接目标厚度的材料，而a方案和c方案均是将蓝色激光和光纤激光结合在一起，融合了蓝色激光和光纤激光各自的优点，同时又抵消掉了单独使用其中一种激光时的缺点，达到了更好的焊接效果；b方案可用来焊接陶瓷，若仅通过单一的光纤激光焊接，则焊接位置温度变化明显 ，而温度变化明显易造成陶瓷破裂，而b方案是先通过光纤激光焊接，然后再通过蓝色激光缓冷，焊接位置的温度由于蓝色激光的存在而变化缓慢，因此焊接位置不易出现裂纹；
第二方面，当需要非同轴的复合激光时，通过改变GaN型LD模块和光纤激光器的激光出射位置，或通过光学镜片来改变激光的传输方向，使得蓝色激光和光纤激光不同轴；除上述两个方面外， GaN型LD采用到的工作物质为氮化镓，氮化镓晶格缺陷少，是稳定的化合物，因此，当反射光从待焊接物反射回GaN型LD时，GaN型LD不易被损毁，因此在整个焊接过程中，蓝色激光输出稳定，汇同光纤激光，可达到较为稳定的焊接效果。
[0016]在一实施例中，相邻的蓝色激光经过呈阶梯形排布的第一反射镜反射后，形成压缩后的蓝色激光，蓝色激光压缩后其整体功率会提高；压缩后的蓝色激光和光纤激光构成复合激光后，再对待焊接物进行焊接；进一步的，还可以通过呈阶梯形排布的第二反射镜对相邻的光纤激光进行反射，形成压缩后的光纤激光；通过调节相邻的第一反射镜之间的相对位置来改变相邻的两束蓝色激光之间的第一距离m，通过调节相邻的第二反射镜之间的相对位置来改变相邻的两束光纤激光之间的第二距离n；通过电机带动第一反射镜和第二反射镜各自的位置发生变化，以使得第一距离m与第二距离n也发生变化。
[0017]在一实施例中，采集待焊接物所属的类型信息，基于类型信息对不同的待焊接物进行焊接，类型信息包括易氧化的第一材料、不易氧化的第二材料、高反光的第三材料和低反光的第四材料，易氧化的第一材料包括铁，不易氧化的第二材料包括陶瓷，高反光的第三材料包括铝合金，低反光的第四材料包括塑料；当为易氧化的第一材料时，向喷嘴的内腔喷射保护气体，保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合激光焊接方法，其特征在于，通过GaN型LD模块输出蓝色激光，通过光纤激光器输出光纤激光；通过由所述蓝色激光和所述光纤激光所构成的复合激光对待焊接物进行焊接。2.根据权利要求1所述的复合激光焊接方法，其特征在于，相邻的蓝色激光经过呈阶梯形排布的第一反射镜反射后，形成压缩后的蓝色激光。3.根据权利要求1所述的复合激光焊接方法，其特征在于，采集待焊接物所属的类型信息，基于所述类型信息对不同的待焊接物进行焊接，包括：当为易氧化的第一材料时，向喷嘴的内腔输送保护气体；当为不易氧化的第二材料时，向喷嘴的内腔输送非保护保护气体；当为高反光的第三材料时，光纤激光的光斑全部或部分落入蓝色激光的光斑内；当为低反光的第四材料时，向喷嘴的内腔输送保护气体或非保护保护气体，并增大保护气体或非保护保护气体与待焊接物的接触面积；其中，所述类型信息包括易氧化的第一材料、不易氧化的第二材料、高反光的第三材料和低反光的第四材料。4.根据权利要求1所述的复合激光焊接方法，其特征在于，通过楔形棱镜对光纤激光进行分割，形成多束光...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国杰，赵丽敏，谭浩，千国达郎，
申请(专利权)人：江苏联赢激光有限公司，
类型：发明
国别省市：