【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工制造领域，具体涉及一种结合激光和搅拌摩擦焊的复合焊接的方法。
技术介绍
由于搅拌摩擦焊是利用高速旋转的搅拌头和轴肩与金属出于塑性状态，随着搅拌头前进，金属向搅拌头后方移动而形成致密焊缝的一种固相焊方法，所以其适合于材质较软的金属的焊接，其被应用于有色金属如Al、Cu的焊接已经获得成功，但同时搅拌摩擦焊接材质较硬的焊接板时仍然存在着弊端。例如，由于不锈钢硬度较高，因此，其焊接速度慢，效率低，成为制约不锈钢的搅拌摩擦焊的广泛应用的桎梏；另外基于搅拌摩擦焊本身的特点，被焊零件的末端留有“匙孔”，所以必要时，焊接工艺上需要添加“引焊板或出焊板”，这对焊接设备的装卡方面又是一种资源的浪费，此外还有研究专利技术设计专用搅拌头或者采用嵌入式搅拌摩擦焊的方法来减少此类问题的发生几率，中国公开专利CN102120287A共公开了一中异种金属嵌入式搅拌摩擦缝焊方法，具体公开了在较硬的第二母材上加工一个或多个燕尾槽，然后按搭接形式组装，要求将铝板置于较硬第二母材燕尾槽的上侧；使用无针搅拌头并倾斜安装；启动搅拌头旋转并使之与铝板上表面接触限制搅拌头的压入深度约为O...
【技术保护点】
一种结合激光和搅拌摩擦焊的复合焊接方法，其包括：在待焊接板上，在待焊接板的背面布置第一激光束，在待焊接板的正面布置摩擦搅拌头和第二激光束；焊接时，首先由第一激光束沿焊接方向软化待焊接板上的待焊接部位，然后由摩擦搅拌头进行搅拌摩擦焊接，最后由所述第二激光束重熔已经被搅拌摩擦焊焊接完成的焊缝。
【技术特征摘要】
1.一种结合激光和搅拌摩擦焊的复合焊接方法，其包括在待焊接板上，在待焊接板的背面布置第一激光束，在待焊接板的正面布置摩擦搅拌头和第二激光束；焊接时，首先由第一激光束沿焊接方向软化待焊接板上的待焊接部位，然后由摩擦搅拌头进行搅拌摩擦焊接，最后由所述第二激光束重熔已经被搅拌摩擦焊焊接完成的焊缝。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待焊接板为不锈钢板，所述第一激光束、摩擦搅拌头和第二激光束沿焊接方向依次布置。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待焊接板厚度在20-50mm之间；所述第一激光束和第二激光束均来源于C02激光器，所述第一激光束的中心线同待焊接板表面的垂直方向的夹角为α，其中，15° ( α <30°，所述第一激光束的激光功率为Pl，其中1400w ^ Pl ^ 2500 ，第一激光束照射在待焊接板上的激光光斑的直径尺寸在2_5mm ； 所述第二激光束的中心线垂直于待焊接板上表面，所述第二激光束的激光功率为P2，其中 2000w 彡 P2 彡 4000wo4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摩擦搅拌头的中心线同待焊接板上表面的垂直方向的夹角均为Θ，其中O. 5° < Θ彡2°。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一激光束、摩擦搅拌头和第二激光束的焊接速度相同，均为1. 5-3m/min，所述第一激光束在待焊接板表面上的作用点距离摩擦搅拌头在待焊接板表面上的作用点水平距离为3-6cm，所述第二激光束在待焊接板表面上的作用点与摩擦搅拌头在待焊接板表面上的作用点水平距离为8-18cm。6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述不锈钢板的厚度为20mm;所述第一激光束的中心线同不锈钢板表面的垂直方向的夹角为α =30°，所述第一激光束的激光功率为Pl = 1400 ，激光束照射在不锈钢板上的激光光斑的直径尺寸为5mm，所述第二激光束的激光功率为P2 = 2000w ;所述摩擦搅拌头的中心线同不锈钢板表面的垂直方向的夹角Θ =2。;所述第一激光束在不锈钢板表面上的作用点与第一摩擦搅拌头在不锈钢板表面上的作用点的距离为6cm ;所述第二激光束在不锈钢板表面上的作用点与摩擦搅拌头在不锈钢板表面上的作用点距离为8cm，所述第一激光束、摩擦...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟芳，林学春，侯玮，于海娟，李晋闽，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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