一种含易燃金属靶材组件的激光焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种含易燃金属靶材组件的激光焊接方法，所述激光焊接方法包括如下步骤：(1)将激光对焦于含易燃金属靶材组件焊接缝的0.4

【技术实现步骤摘要】
一种含易燃金属靶材组件的激光焊接方法


[0001]本专利技术属于半导体
，涉及一种激光焊接方法，具体涉及一种含易燃金属靶材组件的激光焊接方法。

技术介绍

[0002]在半导体靶材组件的加工制造中，经常需要对含有锌、镁或铝等易燃金属的组件进行结合焊接，当靶材组件具有薄壁(厚度在1mm以内)或尺寸较大时，无法使用真空或保护气体焊接方式，通常采用激光焊接或氩弧焊接的方法进行靶材组件的焊接。
[0003]CN 113909642A提供了一种铝旋转靶材的连接方法，所述铝旋转靶材包括铝管和铝合金法兰端头，所述铝管的两端设有内螺纹，所述铝合金法兰端头上设有外螺纹，通过所述内螺纹与所述外螺纹将所述铝管和所述铝合金法兰端头进行螺纹连接，将所述铝管和所述铝合金法兰端头的连接处进行氩弧焊，得到铝旋转靶材。但该专利技术采用氩弧焊进行组件连接处的焊接，会导致铝组件氧化，外观变色，从而降低焊接强度，无法达到焊接要求。
[0004]CN 107953084A公开了一种高纯铝旋转靶材的制造方法，包括步骤：选取高纯铝圆锭，对其进行热穿孔挤压处理，得到高纯铝管坯；然后进行矫直、退火处理；选取铝合金为靶材端头材料，对其进行表面硬质氧化处理，得到铝合金端头；将高纯铝管坯铝合金端头进行焊接，得到高纯铝旋转靶材。该专利技术制得的高纯铝旋转靶材，显微组织细小均匀，内部缺陷少，但采用激光焊接时为抑制易燃金属气化形成溅射，会降低功率，从而导致熔点过浅，无法承受较大的强度。
[0005]CN 107127451A公开了一种动力电池低能耗激光焊接工艺，包括以下工艺步骤：a.对金属件焊接区域的表面用激光打标机进行打毛处理；b.将金属件置于动力电池的金属壳体上，调节好激光焊接头的激光光束焦点位置；c.激光焊接头工作，对金属件焊接区域表面发射激光，进行激光焊接，并实时对激光焊接头的焊接处喷射助燃氧气；d.金属件焊接在动力电池的金属壳体上，完成激光焊接。该专利技术采用激光焊接时将激光对焦点置于材料表面，会进一步降低焊接强度。
[0006]针对现有技术的不足，亟需提供一种靶材组件结合点的焊接强度高与密封性好的焊接方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种含易燃金属靶材组件的激光焊接方法，采用高功率激光进行含易燃金属靶材组件的焊接，同时设置激光对焦点于焊接材料内部，使得含易燃金属靶材组件的焊接结合点具有较高的强度与密封性。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种含易燃金属靶材组件的激光焊接方法，所述激光焊接方法包括如下步骤：
[0010](1)将激光对焦于含易燃金属靶材组件焊接缝的0.4
‑
0.6mm深度处进行第一轰击，
形成水滴状孔洞；
[0011](2)步骤(1)所得水滴状孔洞经第二轰击、第三轰击、第四轰击以及融平处理，得到焊接孔洞；
[0012](3)采用焊丝熔融填充步骤(2)所得焊接孔洞至焊丝高于焊接孔洞的边沿，然后进行抛平处理，得到所述含易燃金属靶材组件。
[0013]本专利技术提供的激光焊接方法，将激光对焦点置于靶材组件的内部，同时对水滴状孔洞进行多次轰击，进而将大功率逸散能量形成的细小气泡排出，将熔融金属形成的褶皱融平，从而得到平整光滑、表面无氧化层的焊接孔洞，显著提高了焊接结合点的焊接强度与密封性。
[0014]步骤(1)所述水滴状孔洞为内部大、口部小的孔洞。
[0015]步骤(1)所述水滴状孔洞的底部形成部分熔融金属。
[0016]所述激光对焦于焊接缝的深度为0.4
‑
0.6mm，例如可以是0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm或0.6mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0017]将所述激光焦点定在含易燃金属靶材组件的表面上时，溅射凹坑较浅；而将激光的焦点预埋，初步挖槽焦点位于表面下方，焦点较大，但较高的功率可以将易燃金属熔化溅射形成较深的凹坑，在凹坑底部即焦点处，再进行多次轰击以及后续处理，可获得光滑、无氧化层的焊接孔洞。
[0018]优选地，步骤(1)所述含易燃金属靶材组件包括易燃金属靶材组件或易燃金属合金靶材组件。
[0019]优选地，所述易燃金属靶材组件中易燃金属包括锌、镁或铝中的任意一种。
[0020]优选地，所述易燃金属合金靶材组件中易燃金属合金包括镁、钛、锡或锌中的至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括镁与钛的组合，钛、锡与锌的组合，或镁、钛、锡与锌的组合。
[0021]优选地，所述易燃金属的激光熔融功率为30
‑
60W，例如可以是30W、35W、40W、50W或60W，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，所述易燃金属合金的激光熔融功率为30
‑
60W，例如可以是30W、35W、40W、50W或60W，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0023]优选地，步骤(1)所述第一轰击的功率为易燃金属合金的激光熔融功率的390
‑
410％，例如可以是390％、395％、400％、405％或410％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，步骤(1)所述第一轰击在保护性气氛中进行，所述保护性气氛包括氩气。
[0025]所述第一轰击时，如产生较为严重的溅射，可以增加保护气体抑制金属气化形成的溅射。
[0026]所述第一轰击的功率采用较高功率，具体设定为易燃金属合金的激光熔融功率的390
‑
410％，是由于高功率焊接可以得到更深的焊接槽，所述焊接槽的横切面为圆形或三角形，顶部因气孔由轻微收缩，完成焊接后可以提高焊接材料的熔融面积与强度。
[0027]优选地，步骤(1)所述水滴状孔洞的深度为1.8
‑
2.2mm，例如可以是1.8mm、1.9mm、2mm、2.1mm或2.2mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0028]优选地，步骤(2)所述第二轰击的功率为第一轰击的功率的73
‑
77％，例如可以是
73％、74％、75％、76％或77％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0029]优选地，步骤(2)所述第三轰击的功率为第一轰击的功率的48
‑
52％，例如可以是48％、49％、50％、51％或52％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0030]优选地，步骤(2)所述第四轰击的功率为易燃金属合金的激光熔融功率的99
‑
101％，例如可以是99％、99.5％、100％、100.5％或101％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0031]优选地，步骤(2)所述融平处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含易燃金属靶材组件的激光焊接方法，其特征在于，所述激光焊接方法包括如下步骤：(1)将激光对焦于含易燃金属靶材组件焊接缝的0.4
‑
0.6mm深度处进行第一轰击，形成水滴状孔洞；(2)步骤(1)所得水滴状孔洞经第二轰击、第三轰击、第四轰击以及融平处理，得到焊接孔洞；(3)采用焊丝熔融填充步骤(2)所得焊接孔洞至焊丝高于焊接孔洞的边沿，然后进行抛平处理，得到所述含易燃金属靶材组件。2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述含易燃金属靶材组件包括易燃金属靶材组件或易燃金属合金靶材组件；优选地，所述易燃金属靶材组件中易燃金属包括锌、镁或铝中的任意一种；优选地，所述易燃金属合金靶材组件中易燃金属合金包括镁、钛、锡或锌中的至少两种的组合。3.根据权利要求2所述的激光焊接方法，其特征在于，所述易燃金属的激光熔融功率为30
‑
60W；优选地，所述易燃金属合金的激光熔融功率为30
‑
60W。4.根据权利要求3所述的激光焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述第一轰击的功率为易燃金属合金的激光熔融功率的390
‑
410％；优选地，步骤(1)所述第一轰击在保护性气氛中进行，所述保护性气氛包括氩气。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的激光焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述水滴状孔洞的深度为1.8
‑
2.2mm。6.根据权利要求3
‑
5任一项所述的激光焊接方法，其特征在于，步骤(2)所述第二轰击的功率为第一轰击的功率的73
‑
77％；优选地，步骤(2)所述第三轰击的功率为第一轰击的功率的48
‑
52％；优选地，步骤(2)所述第四轰击的功率为易燃金属合金的激光熔融功率的99
‑
101％。7.根据权利要求3
‑
6任一项所述的激光焊接方法，其特征在于，步骤(2)所述融平处理的功率为易燃金属合金的激光熔融功率的68
‑
72％。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，滕俊，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：