一种铜铝异种金属的激光焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110919186A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911303505.4(22)申请日2019.12.17(71)申请人广东海洋大学地址524088广东省湛江市麻章区湖大路1号(72)发明人黄江师文庆李思东安芬菊谢玉萍(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙)11562代理人张雪(51)Int.Cl.B23K26/211(2014.01)B23K26/70(2014.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种铜铝异种金属的激光焊接方法(57)摘要本发明公开了一种铜铝异种金属的激光焊接方法，属于激光焊接技术领域，该方法在经过预处理的工件连接处铺置混合粉末；及对所述铺置有混合粉末的工件进行激光焊接；所述混合粉末为氧化铈和氧化钇的混合物；本发明通过在对接焊的铜铝异种金属连接处，铺入一定比例的氧化铈和氧化钇的混合粉末，实现连接处的黑化处理，起到降低激光反射率，提高吸收率的作用。同时，平衡铜铝对激光能量的吸收，避免铜材未充分熔化及铝材过渡熔化。另一方面，氧化铈和氧化钇的混合粉末的加入能够有效细化连接处的微观组织，减少脆性相金属间化合物的产生，提高了焊缝的焊接质量。CN110919186ACN110919186A权利要求书1/1页1.一种铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，在经过预处理的工件连接处铺置混合粉末；及对铺置有混合粉末的工件进行激光焊接；所述混合粉末为氧化铈和氧化钇的混合物。2.根据权利要求1所述的一种铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，所述工件包括铜制工件和铝制工件。3.根据权利要求1所述的一种铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，所述预处理指清理工件连接处的灰尘、油污或锈蚀。4.根据权利要求1所述的一种铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，所述混合粉末的粒径为100-600μm。5.根据权利要求4所述的一种铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，所述氧化铈与所述氧化钇的质量比为1:1-1:3。6.根据权利要求5所述的一种铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，所述氧化铈与所述氧化钇的质量比为1:1。7.根据权利要求6所述的一种铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，所述混合粉末的铺置量为0.5-1.5g/mm2。8.根据权利要求1所述的一种铜铝异种金属的激光焊接方法，其特征在于，所述激光焊接的工艺参数为：电流为260A，脉冲宽度为3.5ms,频率为60Hz，最大功率为800W，激光波长为1064nm，焊接速度为5mm/s。2CN110919186A说明书1/5页一种铜铝异种金属的激光焊接方法技术领域[0001]本发明涉及激光焊接技术领域，特别是涉及一种铜铝异种金属的激光焊接方法。背景技术[0002]铜材和铝材是诸多金属材料中较为常见的金属。由于铜材具有优良的导电性能及较小的热膨胀系数，物理性质稳定，在电子电力行业得到了广泛的应用。另一方面，铜材优越的物理性质导致行业需求量巨大，随着铜材的消耗，其成本逐年攀高。目前，铜价居高不下，使得电子电力行业的生产成本也一路攀升。然而，铝材由于在地球上的含量较为丰富，容易提炼，而且开采成本较低。[0003]尽管铝材的导电性、热导率、热膨胀系数等物理性质相对铜材而言略微逊色。但在非关键部件及连接件等方面，部分的用铝材来代替铜材，不仅能够整体上保证产品的质量，而且能够较大幅度的节约生产成本，节约贵重金属资源。[0004]在以铝代铜的应用中，铝/铜连接是必由之路。但由于铝和铜之间物理性能存在很大差异，获得良好的接头质量十分困难。热导率的差异、热膨胀系数的差异、熔点及沸点的差异、化学性能差异都是二者进行焊接时存在的难点。现有的铝铜焊接方法有MIG、TIG的熔化焊，摩擦焊，钎焊及激光焊接等。激光熔钎焊的主要优点是速度快、深度大、变形小；能在室温或特殊条件下进行焊接，焊接设备装置简单。通过高能量密度的激光束可以减小焊接热影响区和热输入，能够大大提高焊接接头的性能，改善焊缝组织。[0005]但鉴于铜的反射率高，且熔点高，而铝的反射率虽然相对较高，但低于铜的反射率，熔点也低，两者的物理性质相差较大。在对常用的工业用激光(如波长1.06-10.6微米)的反射率很高，很难焊接，且焊接容易出现气孔、热裂纹、脆性相金属间化合物等问题。发明内容[0006]本发明的目的是提供一种铜铝异种金属的激光焊接方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高了焊缝的焊接质量。[0007]为实现上述目的，本发明提供了如下方案：[0008]本发明提供一种铜铝异种金属的激光焊接方法，在经过预处理的工件连接处铺置混合粉末；及对铺置有混合粉末的工件进行激光焊接；[0009]所述混合粉末为氧化铈