激光焊接方法、设备及焊嘴与流程

本申请涉及激光加工设备领域，特别涉及一种激光焊接方法、设备及焊嘴。

背景技术：

1、激光焊接技术与传统焊接技术相比优势在于，焊接热输入量可控、热影响区小、焊接速度快、焊接效率高、焊接变形小、光束的可达性好，是其他传统热源不能比拟的。在焊接过程中添加合金化元素不仅起到稳定焊接过程的作用，还在待焊材料之间起到很好的桥联作用，有利于金属之间的连接，而且可以通过调整合金元素配比有效的。相关技术中，激光熔覆或喷焊等合金化工艺，焊粉喷出后较为分散，影响光路传输，导致激光加工过程不稳定，同时分散的焊粉也会影响生产环境。

技术实现思路

1、本申请提出一种激光焊接方法、设备及焊嘴，焊粉的传输不会影响激光光路，焊接质量更加稳定。

2、为实现上述目的，本申请提出一种激光焊接方法，包括以下步骤：

3、根据工件的材料特性选择焊粉；

4、朝向激光束输送焊粉并将部分焊粉回收；

5、控制激光束按预设轨迹运动以对工件进行焊接。

6、在一些实施例中，所述朝向激光束输送焊粉的步骤中，所述激光束包括外环激光和内芯激光，输送外环激光的功率密度为3-5x105w/cm2,所述内芯激光的功率密度为6.4-12.7x106w/cm2。

7、在一些实施例中，所述朝向激光束输送焊粉的步骤中，所述焊粉通过喷气输送，用于传送焊粉的气体包括惰性气体。

8、在一些实施例中，所述朝向激光束输送焊粉的步骤中，所述焊粉通过喷气输送，携带焊粉的气体在激光束的外周形成螺旋气流。

9、在一些实施例中，所述将部分焊粉回收的步骤中，所述焊粉通过负压吸取回收。

10、本申请还提出一种焊嘴，包括：

11、基座，用于与激光器连接，所述基座具备供激光光束通过的第一通道；

12、输粉组件，用于向激光束传送焊粉，所述输粉组件包括设置在所述基座上的输粉管；

13、吸粉组件，用于吸取从所述输粉管输出的焊粉，所述吸粉组件包括设置在所述基座上的吸粉管。

14、在一些实施例中，所述焊嘴还包括设于所述基座的一侧的聚粉件，所述聚粉件的内部具备供激光光束通过的第二通道；所述第二通道分别与所述吸粉管和所述输粉管连通。

15、在一些实施例中，所述输粉管和吸粉管的一端设置在所述基座上，所述输粉管和吸粉管的另一端分别与所述聚粉件连接，并分别设置在所述聚粉件的两侧。

16、在一些实施例中，所述输粉管和/或吸粉管远离所述基座的一端与所述聚粉件的内壁呈夹角设置，以在所述第二通道内形成螺旋气流。

17、在一些实施例中，所述焊嘴还包括冷却组件，所述冷却组件包括设置在所述基座上的冷却管路。

18、本申请还提出一种激光焊接设备，包括上述的焊嘴以及激光器，所述激光器用于发射激光束。

19、本申请还提出一种激光焊接设备，用于执行上述的激光焊接方法的步骤。

20、本申请实施例的效果：在焊接过程中，通过向激光束输送焊粉，焊粉在激光束的作用下融化并与工件的焊接区域结合。同时逸散的焊粉被进一步回收，避免焊粉污染工件及焊接设备，还可避免焊粉在逸散至激光光路上以影响激光的传输及焊接质量。

技术特征：

1.一种激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，在所述朝向激光束输送焊粉的步骤中，所述激光束包括外环激光和内芯激光，输送外环激光的功率密度为3-5x105w/cm2,所述内芯激光的功率密度为6.4-12.7x106w/cm2。

3.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述朝向激光束输送焊粉的步骤中，所述焊粉通过喷气输送，用于传送焊粉的气体包括惰性气体。

4.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述朝向激光束输送焊粉的步骤中，所述焊粉通过喷气输送，携带焊粉的气体在激光束的外周形成螺旋气流。

5.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述将部分焊粉回收的步骤中，所述焊粉通过负压吸取回收。

6.一种焊嘴，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的焊嘴，其特征在于，所述焊嘴还包括设于所述基座的一侧的聚粉件，所述聚粉件的内部具备供激光光束通过的第二通道；所述第二通道分别与所述吸粉管和所述输粉管连通。

8.根据权利要求7所述的焊嘴，其特征在于，所述输粉管和吸粉管的一端设置在所述基座上，所述输粉管和吸粉管的另一端分别与所述聚粉件连接，并分别设置在所述聚粉件的两侧。

9.根据权利要求7所述的焊嘴，其特征在于，所述输粉管和/或吸粉管远离所述基座的一端与所述聚粉件的内壁呈夹角设置，以在所述第二通道内形成螺旋气流。

10.根据权利要求5-8中任一项所述的焊嘴，其特征在于，所述焊嘴还包括冷却组件，所述冷却组件包括设置在所述基座上的冷却管路。

11.一种激光焊接设备，其特征在于，包括权利要求6-10中任一项所述的焊嘴以及激光器，所述激光器用于发射激光束。

12.一种激光焊接设备，其特征在于，用于执行权利要求1-5中任一项所述的激光焊接方法的步骤。

技术总结
本申请公开一种激光焊接方法、设备及焊嘴，激光焊接方法包括以下步骤：根据工件的材料特性选择焊粉；朝向激光束输送焊粉并将部分焊粉回收；控制激光束按预设轨迹运动以对工件进行焊接。在焊接过程中，通过向激光束输送焊粉，焊粉在激光束的作用下融化并与工件的焊接区域结合。同时逸散的焊粉被进一步回收，避免焊粉污染工件及焊接设备，还可避免焊粉在逸散至激光光路上以影响激光的传输及焊接质量。

技术研发人员：姜德富,毛大英,王祥
受保护的技术使用者：大族激光科技产业集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15