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CN115401327A - 激光焊接的方法 - Google Patents

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CN115401327A
CN115401327A CN202210600170.8A CN202210600170A CN115401327A CN 115401327 A CN115401327 A CN 115401327A CN 202210600170 A CN202210600170 A CN 202210600170A CN 115401327 A CN115401327 A CN 115401327A
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CN
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laser beam
focal point
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CN202210600170.8A
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U·图达尔
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Original Assignee
Volvo Car Corp
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种连接第一和第二物体的方法，每个物体都具有基本平坦的表面。该方法包括以下步骤：‑放置物体，使它们的表面沿界面处于接触关系，它们的表面基本平行，界面具有周边边缘，‑当板处于接触关系时，沿界面的方向照射激光束使焦点位于所述周边边缘上，和‑将激光束的焦点沿界面在横向于边缘的方向上运动到距边缘一定距离的位置。

Description

激光焊接的方法
技术领域
本发明涉及一种激光焊接第一和第二物体的方法，每个物体具有基本平坦的表面，该方法包括以使第一物体的表面和第二物体的表面沿界面处于接触关系的方式放置第一物体和第二物体的步骤。
背景技术
已知通过将两个金属条带一起引入两个压力辊之间以接触关系接合两个金属条带。所述条带在进入压力辊之间之前间隔开，激光束在所述条带被压在一起之前在它们的接触点处照射所述条带以形成接缝焊接(kissing weld)。
已知的方法包括用于板的压紧的重型辊子并且需要相对大的占地面积(footprint)。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种激光焊接表面处于接触关系的两个金属物体从而获得牢固结合的方法。本发明的另一个目的是提供一种激光焊接两个物体的方法，该方法需要相对小的占地面积并且可以容易地集成在生产环境中。
在此，根据本发明的方法包括以下步骤：
-将物体以所述物体的表面沿着界面接触的关系放置，所述物体的表面基本平行，界面延伸到周边边缘，
-在所述物体处于接触平行关系的同时，在所述界面的方向上照射激光束使焦点处于所述周边边缘上，以及
-将激光束的焦点沿着所述界面在横向于所述周边边缘的方向上运动到距所述边缘一定距离的位置。
已发现激光束通过熔化界面的两侧上的两个金属而从周边边缘穿透相对长的距离，同时在关闭光束后形成熔融金属的牢固结合。
在根据本发明的方法的一个实施例中，第一物体包括铝，第二物体包括铜。已发现根据本发明的焊接方法在大的结合面积上实现了不脆的牢固的铜对铝的结合，从而产生了牢固的结合。
附图说明
将参照附图通过非限制性示例详细描述激光焊接方法的实施例。
在附图中：
图1示出了根据本发明的激光焊接方法的示意性布局，
图2示出了在铝和铜条带之间形成的激光焊焊缝的侧视图，以及
图3以放大比例示出了图2的焊缝在竖直方向上的横截面图。
具体实施方式
图1示出了铝板1和铜板2，铝板1和铜板2每个具有基本平坦的接触表面3、4。表面3、4沿着界面5以接触关系的方式放置。板1、2可以具有例如1mm-10mm的厚度T，并且可以具有更大的厚度，例如高达20mm或更大。
激光源10产生激光束8，激光束8通过光学器件12聚集在焦点9，焦点9在板3、4的周边7上位于界面5的位置处。
在测试设定中，铜板和铝板根据本发明被放置成它们的平坦表面处于接触关系，每个板具有3mm的厚度。使用由德国Trumpf有限责任公司销售的Trudisk 6001型激光焊接设备，激光功率为3000W，焦斑(focal spot)直径为0.17mm，激光照射到堆叠的板的周边7上，以熔化界面5每一侧的金属表面。
激光的焦点9穿透板1、2之间超过5mm的距离D，并且沿着界面5远离周边7长达数厘米。
图2示出了沿着铝板1和铜板2的界面5沿可以长达数厘米或更长的长度D形成的焊缝15的示例。
图3示出了焊缝15在竖直方向上的放大横截面，沿着焊缝15在大的表面面积上形成铜和铝的均质合金并且实现非常牢固的结合。

Claims (4)

1.接合第一和第二物体(1、2)的方法，每个物体具有基本平坦的表面(3、4)，所述方法包括以下步骤：
-将所述物体以所述物体的表面(3、4)沿着界面(5)处于接触关系的方式放置，所述物体的表面基本平行，所述界面延伸到周边边缘(7)，
-在所述物体(1、2)处于接触平行关系的同时，在所述界面(5)的方向上照射激光束(8)使焦点(9)处于所述周边边缘(7)上，以及
-将所述激光束(8)的焦点(9)沿着所述界面(5)在横向于所述周边边缘(7)的方向上移动到与所述周边边缘(7)相距距离D的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一物体(1)包括铝，并且所述第二物体(2)包括铜。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述激光束(8)的焦点(9)的尺寸在0.01mm和0.5mm之间，并且距所述周边边缘(7)的距离D在0.5mm和50mm之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述激光束的功率为至少2500W，优选地至少3000W，更优选地至少4000W。
CN202210600170.8A 2021-05-28 2022-05-27 激光焊接的方法 Pending CN115401327A (zh)

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101208171A (zh) * 2005-06-23 2008-06-25 通快机床两合公司 确定激光束的焦点位置的方法
CN106687248A (zh) * 2014-09-17 2017-05-17 麦格纳国际公司 通过添加合金元素对涂覆钢板进行激光焊接的方法
JP2017123318A (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 株式会社神戸製鋼所 異種導電部材の製造方法
CN107405711A (zh) * 2015-03-24 2017-11-28 斯甘索尼克咪有限公司 激光束连接方法和激光加工光学仪器
CN108723591A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 汽车照明意大利独资股份有限公司 车灯的同步激光焊接设备和车灯的同步激光焊接方法
CN108817660A (zh) * 2018-07-19 2018-11-16 大族激光科技产业集团股份有限公司 铜铝焊接的激光焊接方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4185185A (en) * 1975-10-24 1980-01-22 Union Carbide Corporation Laser welding
US4224499A (en) * 1978-10-20 1980-09-23 General Electric Company Laser welding aluminum to copper
JP3854490B2 (ja) * 2001-10-25 2006-12-06 日立建機株式会社 差厚材のレーザ溶接方法
JP2005254282A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Nippon Steel Corp レーザーによる突合せ溶接金属板の製造方法
US20100243621A1 (en) * 2009-03-31 2010-09-30 General Electric Company High-powered laser beam welding and assembly therefor
JP2011005499A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Kobe Steel Ltd アルミニウム部材と銅部材との突き合わせレーザ溶接方法
DE102012208227A1 (de) * 2012-05-16 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Verbinden zweier aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Bauteilen mittels einer Laserstrahlschweißung, Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie Verwendung des Verfahrens
CN111215751B (zh) * 2019-03-29 2022-06-28 宝山钢铁股份有限公司 一种带铝或者铝合金镀层的钢制差强焊接部件及其制造方法
US20200332400A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 Apple Inc. Optimized weld strength for dissimilar materials
DE102019211581A1 (de) * 2019-08-01 2021-02-04 Trumpf Laser Gmbh Verfahren zum Schweißen einer Kupfer-Aluminium-Verbindung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101208171A (zh) * 2005-06-23 2008-06-25 通快机床两合公司 确定激光束的焦点位置的方法
CN106687248A (zh) * 2014-09-17 2017-05-17 麦格纳国际公司 通过添加合金元素对涂覆钢板进行激光焊接的方法
CN107405711A (zh) * 2015-03-24 2017-11-28 斯甘索尼克咪有限公司 激光束连接方法和激光加工光学仪器
JP2017123318A (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 株式会社神戸製鋼所 異種導電部材の製造方法
CN108723591A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 汽车照明意大利独资股份有限公司 车灯的同步激光焊接设备和车灯的同步激光焊接方法
CN108817660A (zh) * 2018-07-19 2018-11-16 大族激光科技产业集团股份有限公司 铜铝焊接的激光焊接方法

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