一种用于激光焊接的方法及系统与流程

本发明涉及激光焊接领域，尤其涉及一种用于激光焊接的方法及系统。

背景技术：

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，是激光材料加工技术应用的重要方面之一。在激光焊接过程中通常会产生较大的焊接热量，由于焊接时的激光能量密度较大，因此产生的此部分焊接热量也比较大，若不采用相应的冷却工艺将该部分焊接热量带走，则会直接影响焊缝质量，并且会对其他不需焊接的部位造成不必要的损伤。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于激光焊接的方法及系统，通过利用本发明所提供的用于激光焊接的方法及系统，能够有效地吸收在激光焊接过程中产生的热量，使得不需焊接部位免于激光损伤。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种用于激光焊接的方法，所述方法包括：将第一待焊接工件和第二待焊接工件相互接触，设置在激光光源的出光方向，且所述第一待焊接工件位于所述激光光源与第二待焊接工件之间；所述第一待焊接工件和第二待焊接工件接收所述激光光源发射的激光，在所述激光的照射下，所述第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面熔融，冷却后两者焊接到一起；其中，在所述第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面上，设置有非焊接的通道结构，所述通道结构内储存有冷却介质，利用所述通道结构内的冷却介质吸收激光焊接时产生的热量。

上述方案中，所述第一待焊接工件由对激光透明的材料制成，所述第二待焊接工件由对激光有较大吸收率的材料制成。

上述方案中，所述激光光源发射的激光光束为：点光斑、或线光斑、或面光斑。

上述方案中，所述方法还包括：在第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面上不需焊接的部位，设置隔绝层结构。

上述方案中，通过掩膜喷涂的方式，设置隔绝层结构。

上述方案中，所述方法还包括：在进行焊接时，对第一待焊接工件和第二待焊接工件的接触面施加压力。

本发明还提供一种用于激光焊接的系统，所述系统包括：激光光源、第一待焊接工件、第二待焊接工件；所述第一待焊接工件和第二待焊接工件相互接触，设置在所述激光光源的出光方向，且所述第一待焊接工件位于所述激光光源与第二待焊接工件之间；所述第一待焊接工件和第二待焊接工件用于接收所述激光光源发射的激光，在所述激光的照射下，所述第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面熔融，冷却后两者焊接到一起；其中，在所述第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面上，设置有非焊接的通道结构，所述通道结构用于储存冷却介质，所述冷却介质用于吸收激光焊接时产生的热量。

上述方案中，所述第一待焊接工件由对激光透明的材料制成，所述第二待焊接工件由对激光有较大吸收率的材料制成。

上述方案中，在第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面上不需焊接的部位，还设置有隔绝层结构。

上述方案中，所述系统还包括：夹持装置；所述夹持装置用于在进行焊接时，对第一待焊接工件和第二待焊接工件的接触面施加压力。

附图说明

图1为本发明用于激光焊接的系统组成结构示意图一；

图2为本发明待焊接工件之间通道结构的截面示意图一；

图3为本发明待焊接工件之间通道结构的截面示意图二；

图4为本发明基于图3的涂覆过程实施例。

附图标记说明：1为激光光源，2为激光，3为第一待焊接工件，4为第二待焊接工件，5为焊接区域，6为通道结构，7冷却介质，8为涂覆的不吸收激光的物质，9为掩膜版，10为喷涂头。

具体实施方式

本发明实施例中，通过在第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面上设置非焊接的通道结构，并在该通道结构内储存冷却介质，通过利用所述通道结构内的冷却介质吸收激光焊接时产生的热量，能够使得不需焊接部位免于激光损伤。

本发明实施例中，所述冷却介质可以为：气体、和/或液体、和/或固体等。

下面结合附图及具体实施例对本发明技术方案作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种用于激光焊接的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤a：将第一待焊接工件和第二待焊接工件相互接触，设置在激光光源的出光方向，且所述第一待焊接工件位于所述激光光源与第二待焊接工件之间；

本步骤中，所述第一待焊接工件由对激光透明的材料制成，所述第二待焊接工件由对激光有较大吸收率的材料制成。

所述激光光源发射的激光光束可以为：点光斑、或线光斑、或面光斑。

进一步的，上述方法还包括：在第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面上不需焊接的部位，设置隔绝层结构，然后再将第一待焊接工件放置在所述隔绝层上。

在实际应用过程中，可以通过掩膜喷涂的方式，在所述第二待焊接工件与所述第一待焊接工件相接触的上表面上不需焊接的部位，设置隔绝层结构。

步骤b：所述第一待焊接工件和第二待焊接工件接收所述激光光源发射的激光，在所述激光的照射下，所述第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面熔融，冷却后两者焊接到一起；

具体的，在进行焊接时，所述方法还包括对第一待焊接工件和第二待焊接工件的接触面施加压力。

进一步的，在所述第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面上，设置有非焊接的通道结构，所述通道结构内储存有冷却介质，利用所述通道结构内的冷却介质吸收激光焊接时产生的热量。

图1为本发明用于激光焊接的系统组成结构示意图一，图1中所述激光光源发射的激光为线光斑。如图1所示，本发明实施例还提供一种用于激光焊接的系统，所述系统包括：激光光源1、第一待焊接工件3、第二待焊接工件4。

具体的，所述第一待焊接工件3和第二待焊接工件4相互接触，设置在所述激光光源1的出光方向，且所述第一待焊接工件3位于所述激光光源1与第二待焊接工件4之间。

所述第一待焊接工件3和第二待焊接工件4用于接收所述激光光源1发射的激光2，在所述激光2的照射下，所述第二待焊接工件与第一待焊接工件相接触的上表面熔融，冷却后两者焊接到一起；其中，在所述第二待焊接工件4与第一待焊接工件3相接触的上表面上，设置有非焊接的通道结构6，所述通道结构6用于储存冷却介质，所述冷却介质用于吸收激光焊接时产生的热量。

进一步的，所述第一待焊接工件3由对激光透明的材料制成，所述第二待焊接工件4由对激光有较大吸收率的材料制成。

本发明实施例中，在所述第二待焊接工件4与第一待焊接工件3相接触的上表面上不需焊接的部位，还设置有隔绝层结构；所述隔绝层结构可以通过掩膜喷涂的方式实现。

进一步的，所述系统还可以包括：夹持装置；所述夹持装置用于在进行焊接时，对第一待焊接工件和第二待焊接工件的接触面施加压力。

图2为本发明待焊接工件之间通道结构的截面示意图一，如图2所示，所述通道位于第二待焊接工件的上表面，所述通道的内部储存有冷却介质。

图3为本发明待焊接工件之间通道结构的截面示意图二，如图3所示，所述通道位于第二待焊接工件的上表面，所述通道内部涂覆有不吸收激光的物质8。图4为本发明基于图3的涂覆过程实施例，如图4所示，掩膜板9放置于第二待焊接工件表面，喷涂头10喷射不吸收激光的物质8，该物质通过掩膜板沉积于不希望被焊接的沟道内部，其他被焊接部分由于掩膜板的存在而不会被涂覆任何不吸收激光的物质。

需说明的是，本发明中的通道结构的截面可以为圆形、方形等任意形状，所述通道结构可以根据实际需求，设置成任意路径。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。