异种金属激光焊接方法及激光焊接设备与流程

本发明涉及激光焊接，特别涉及一种异种金属激光焊接方法及激光焊接设备。

背景技术：

1、目前钢-镍异种接头是ev电池组中的一种潜在组合，尤其是在圆柱形电池的极耳和外壳之间的连接时。现有镍和不锈钢等异种材料的焊接通常采用传统的填丝焊，电弧焊，电阻焊以及压焊等方式进行焊接。但这些焊接方式存在工艺稳定性较差、热影响区较宽、晶粒较粗、残余应力和变形较大，使得焊缝金属中会出现未混合区、二次相和元素分布不均匀等问题，导致焊缝的开裂敏感性较高、冲击韧性较低、耐腐蚀性较差等焊接问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种异种金属激光焊接方法及激光焊接设备，旨在现有现有焊接方式在焊接异种金属时焊接质量较差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出的异种金属激光焊接方法，包括以下步骤：

3、在将两种不同材质的金属片贴合后，激光器分别沿第一焊接轨迹和第二焊接轨迹进行激光焊接，以分别形成第一环焊缝和第二环焊缝；

4、其中，所述第一环焊缝在所述第二环焊缝内；

5、所述激光器沿所述第一焊接轨迹焊接时的激光发射功率小于沿所述第二焊接轨迹焊接时的激光发射功率。

6、在一实施方式中，激光器分别沿第一焊接轨迹和第二焊接轨迹进行激光焊接，以分别形成第一环焊缝和第二环焊缝，包括：

7、所述激光器沿所述第一焊接轨迹进行激光焊接，以形成所述第一环焊缝；

8、待所述第一环焊缝完成后，间隔预设时长，所述激光器沿所述第二焊接轨迹进行激光焊接，以形成所述第二环焊缝。

9、在一实施方式中，所述第一焊接轨迹和所述第二焊接轨迹均包括多段焊接轨迹，所述多段焊接轨迹包括起始段、中间段和终止段；

10、所述激光器沿第一焊接轨迹进行激光焊接和所述激光器沿第二焊接轨迹进行激光焊接，包括：

11、所述激光器以第一功率参数对所述起始段进行激光焊接；

12、在所述起始段完成后，所述激光器以第二功率参数对所述中间段进行激光焊接，其中，所述第一功率参数小于所述第二功率参数；

13、在所述中间段完成后，所述激光器以第三功率参数对所述终止段进行激光焊接，其中，所述第三功率参数小于所述第二功率参数。

14、在一实施方式中，所述第一功率参数包括激光起始功率和起始功率加速度；

15、所述激光器以第一功率参数对所述起始段进行激光焊接，包括：

16、所述激光器以所述激光起始功率发射激光，并以所述起始功率加速度将所述激光器的功率均匀增加至所述第二功率参数。

17、在一实施方式中，所述第三功率参数包括激光终止功率以及终止功率加速度；

18、所述在所述中间段完成后，所述激光器以第三功率参数对所述终止段进行激光焊接，包括：

19、在所述中间段完成后，所述激光器以所述终止功率加速度均匀减小至所述激光终止功率。

20、在一实施方式中，在所述第一焊接轨迹中，所述第一功率参数大于所述第三功率参数；和/或，

21、所述第一焊接轨迹的起始段与所述第二焊接轨迹的起始段之比为a1，其中，0.9≤a1≤1.1；和/或，

22、所述第一焊接轨迹的终止段与所述第二焊接轨迹的终止段之比为a2，其中，a2＝(c1/c2)2。

23、在一实施方式中，所述第一焊接轨迹的周长为c1，所述第二焊接轨迹的周长为c2，所述多段焊接轨迹还包括补焊段和过焊段，其中；

24、所述第一焊接轨迹的补焊段与所述第二焊接轨迹的补焊段之比为a3，其中，0.9≤a3≤1.1；和/或，

25、所述第一焊接轨迹的过焊段与所述第二焊接轨迹的过焊段之比为a4，a4＝c1/c2。

26、在一实施方式中，所述激光器包括环形激光器，用于形成环形光斑。

27、在一实施方式中，所述第一环焊缝和/或所述第二环焊缝呈圆形设置；和/或，

28、所述第一焊接轨迹和/或所述第二焊接轨迹呈螺旋线设置。

29、此外，本发明还提供一种激光焊接设备，包括激光器和控制装置，所述控制装置电连接所述激光器，所述控制装置包括存储器和处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光器的控制程序，所述激光器的控制装置配置为实现上述的激光器的控制方法的步骤。

30、本发明的技术方案中，通过采用激光器分别形成呈间隔设置的所述第一环焊缝和所述第二环焊缝，既能够加强两个金属片之间的连接强度，又能够避免所述第一环焊缝与所述第二环焊缝的热量相互影响，防止金属片发生卷翘或者焊穿等问题，同时由于激光器沿所述第一环焊缝焊接时，处于上方的金属片可能会发生卷翘，以致两个金属片之间间隙可能会增加，故所述第一焊接轨迹焊接时的激光发射功率小于沿所述第二焊接轨迹焊接时的激光发射功率，以使所述第二环焊缝的熔深大于所述第一环焊缝的熔深，以使激光器沿所述第二焊接轨迹进行深熔焊时的熔深能够适应金属片的间隙，有助于提升所述第二环焊缝的焊接质量。

技术特征：

1.一种异种金属激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于，激光器分别沿第一焊接轨迹和第二焊接轨迹进行激光焊接，以分别形成第一环焊缝和第二环焊缝，包括：

3.如权利要求2所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于，所述第一焊接轨迹和所述第二焊接轨迹均包括多段焊接轨迹，所述多段焊接轨迹包括起始段、中间段和终止段；

4.如权利要求3所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于，所述第一功率参数包括激光起始功率和起始功率加速度；

5.如权利要求3所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于，所述第三功率参数包括激光终止功率以及终止功率加速度；

6.如权利要求3所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于，在所述第一焊接轨迹中，所述第一功率参数大于所述第三功率参数；和/或，

7.如权利要求3所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于，所述第一焊接轨迹的周长为c1，所述第二焊接轨迹的周长为c2，所述多段焊接轨迹还包括补焊段和过焊段，其中；

8.如权利要求1所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于，所述激光器包括环形激光器，用于形成环形光斑。

9.如权利要求1所述的异种金属激光焊接方法，其特征在于，所述第一环焊缝和/或所述第二环焊缝呈圆形设置；和/或，

10.一种激光焊接设备，其特征在于，包括激光器和控制装置，所述控制装置电连接所述激光器，所述控制装置包括存储器和处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的激光器的控制程序，所述激光器的控制装置配置为实现如权利要求1至9中任意一项所述的激光器的控制方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种异种金属激光焊接方法及激光焊接设备，涉及激光焊接技术领域，其中，异种金属激光焊接方法包括以下步骤：在将两种不同材质的金属片贴合后，激光器分别沿第一焊接轨迹和第二焊接轨迹进行激光焊接，以分别形成第一环焊缝和第二环焊缝，其中，所述第一环焊缝在所述第二环焊缝内，所述激光器沿所述第一焊接轨迹焊接时的激光发射功率小于沿所述第二焊接轨迹焊接时的激光发射功率，以使激光器沿所述第二焊接轨迹进行深熔焊时的熔深能够适应金属片的间隙，同时通过形成呈间隔设置的所述第一环焊缝和所述第二环焊缝，既能够加强两个金属片之间的连接强度，又能够避免所述第一环焊缝与所述第二环焊缝的热量相互影响。技术研发人员：冉昌林,雷波,蔡汉钢,游浩,梁斌受保护的技术使用者：武汉逸飞激光股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5