一种轴向点环多焦点激光焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种轴向点环多焦点激光焊接方法，属于激光焊接技术领域。相比于传统焊接方法中，点环激光束的中心光束焦平面、环光束焦平面、合束面通常是重合的情况，本发明专利技术中点环激光束由束腰形分布的中心光束和倒锥形分布的环光束耦合而成，且通过光学元件整形后的点环激光束的中心光束焦平面位于环光束焦平面下方，中心光束光斑与环光束光斑在中心光束焦平面下方的合束面处重叠。如此，通过合束面光斑维持熔深，中心光束焦平面中心光斑贯通坍塌时的小孔与气泡，外环光斑支撑小孔中部，环光束焦平面环光斑维持小孔开口，可有效降低高功率激光焊接小孔坍塌频率，稳定焊接过程，抑制焊缝气孔缺陷。抑制焊缝气孔缺陷。抑制焊缝气孔缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种轴向点环多焦点激光焊接方法


[0001]本专利技术属于激光焊接
，更具体地，涉及一种轴向点环多焦点激光焊接方法。

技术介绍

[0002]铝合金、镁合金、钛合金等轻合金中厚壁构件具有密度小、比强度高、耐腐蚀性能好等优点，在轨道交通、航空航天、船海工程等领域得到广泛应用。相较于传统的电弧焊和电子束焊接方法，激光束焊接具有能量密度高、熔合宽度窄、热影响区小、焊接效率高、对焊接环境要求少等优点，为轻合金中厚壁构件焊接提供了有效手段。在中厚板轻合金高功率焊接过程中，激光束作用于工件表面产生巨大的蒸汽反冲压力，形成细长小孔，由于轻合金板材自身物性参数、焊接过程失稳及板厚影响，导致焊缝气孔缺陷严重，显著降低焊接接头的力学性能。因此，开发合适的焊接工艺、抑制焊缝气孔缺陷、提高接头力学性能是亟待解决的关键问题。
[0003]针对上述问题，已有研究表明，采用激光搅拌焊接工艺，通过对熔池的快速搅拌作用，将产生的气泡搅拌至小孔下方，实现小孔与气泡重熔，从而降低焊缝中气孔缺陷。然而，该方法并未从源头上解决气泡生成，而且，由于能量的分散，导致形成小孔需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向点环多焦点激光焊接方法，其特征在于，包括：将激光器发射出的点环激光束通过光学元件进行多焦点激光整形，使得整形后的点环激光束的中心光束焦平面位于环光束焦平面下方，且中心光束光斑与环光束光斑在中心光束焦平面下方的合束面处重叠；其中，所述点环激光束由束腰形分布的中心光束和倒锥形分布的环光束耦合而成；所述环光束焦平面与合束面之间的距离小于熔深；采用整形后的激光束进行焊接。2.根据权利要求1所述的轴向点环多焦点激光焊接方法，其特征在于，在焊接过程中，当中心光束作用于待焊工件时产生小孔，中心光束焦平面中心光斑熔化桥接熔融金属层以贯通坍塌时的小孔与气泡，外环光斑支撑小孔中部，环光束焦平面环光斑维持小孔开口，合束面光斑维持熔深。3.根据权利要求1所述的轴向点环多焦点激光焊接方法，其特征在于，以环...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋平，杨露，耿韶宁，秦应雄，李硕，王建庄，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：