(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210991898.8 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 常州励为自动化科技有限公司 地址 213000 江苏省常州市武进区湖塘镇 湖塘科技产业园A区A3号 二楼 (72)发明人 邹江林　周超　赵振家　王紫　 (74)专利代理 机构 常州市夏成专利事务所(普 通合伙) 32233 专利代理师 万花 (51)Int.Cl. B23K 26/142(2014.01) B23K 26/21(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 基于氧气控制激光焊 接羽辉的方法 (57)摘要 本发明涉及激光材料加工的技术领域， 尤其 涉及一种基于氧气控制激光焊接羽辉的方法。 该 方法包括： 第一步、 在激光焊接过程中， 采用两束 同向气流分别控制羽辉和保护焊接熔池， 两束同 向气流包括氧气气流和保护气流， 氧气气流处于 保护气流上方； 第二步、 设置保护气流轴线与激 光轴之间的夹角在 20° ‑80°之间； 第三步、 设置氧 气气流和保护气流吹出位置。 氧气气流和激光焊 接羽辉发生化学反应作用， 利用羽辉在氧气中的 燃烧和放热气化羽辉中的微粒， 降低羽辉中微粒 对激光传输特性的影响。 该方法不仅能够提高激 光焊接效率， 而且可以显著改善焊接过程稳定性 和焊缝成形。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115283826 A 2022.11.04 CN 115283826 A 1.一种基于氧气控制激光焊接羽辉的方法， 其特 征在于， 该 方法包括： 第一步、 在激光焊接过程中， 采用两束同向气流分别控制羽辉和保护焊接熔池， 两束同 向气流包括氧气 气流和保护气流， 氧气 气流处于保护气流上 方； 第二步、 设置保护气流轴线与激光轴之间的夹角在20 ° ‑80°之间； 第三步、 设置氧气气流和保护气流吹出位置， 氧气气流和保护气流之间的夹角小于 20°， 氧气气流的流 量在0.1L/mi n‑20L/min之间， 保护气流的流 量在5L/mi n‑50L/min之间。 2.如权利要求1所述的基于氧气控制激光焊接羽辉的方法， 其特征在于： 所述两束同向 气流布置 于焊接前 方或者布置 于焊接后方。 3.如权利要求1所述的基于氧气控制激光焊接羽辉的方法， 其特征在于： 所述激光焊接 采用的激光束为固体激光、 绿光激光、 蓝光激光或半导体激光。 4.如权利要求1所述的基于氧气控制激光焊接羽辉的方法， 其特征在于： 所述保护气流 是Ar气、 He气或N2气。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115283826 A 2基于氧气控制激光焊接羽辉的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种激光材料加工方法， 尤其涉及一种基于氧气控制激光焊接羽辉的 方法。 背景技术 [0002]激光焊接具有能量密度高、 焊接效率高、 热输入量小、 焊接变形小、 焊接过程中无 需接触等显著的优点， 因此在许多领域获得了非常广泛的应用， 被认为是21世纪最为先进 的材料连接技术之一。 羽 辉是激光焊接中固有的物理现象， 对焊接过程存在严重的负面影 响。 普遍认为羽 辉中存在大量微粒， 微粒通过吸收和散射入射激光对焊接过程产生了负面 影响。 一些学者在激光焊接过程中， 采用高温电弧气化羽辉中微粒或横向气流吹除的方式， 发现焊接熔深能够提高约20%。 [0003]利用横向气帘可以吹除羽辉， 但熔池上方的高速气流对焊接熔池的扰动， 将对焊 接过程稳定和熔池保护等方面引入负面影响。 激光电弧复合焊接也可以控制羽辉对焊接过 程的影响， 但是这种方法增加了工件的热输入量和扩大了热作用区， 将导致焊接接头机械 性能降低和工件热变形增大等问题。 此外， 该方法还降低了激光焊接的柔性。 为了克服这些 问题， 本发明针对羽 辉的特性行为， 提出一种在常规保护气流上方通氧气烧除羽 辉的焊接 方法， 该方法即可保持激光焊接固有的特点， 又可提高激光能量利用率和焊接效率、 改善焊 接过程的稳定性。 [0004]专利号为201710770898.4， 公开了一种激光焊接羽辉控制和熔池保护方法及装 置， 激光器产生的激光束 经聚焦作用于工件上， 形成深熔小孔和熔池； 双层喷嘴的内管置于 小孔口上方， 通过与抽气装置连接， 使小孔口区域处形成稳定的负压状态， 孔内 喷出羽辉经 内管抽气而 快速逸出； 双层喷嘴的外管置于熔池上方， 通保护气 体保护焊接熔池。 形成喷嘴 内管负压控制羽辉和外管通保护气 体保护熔池的激光焊接方法。 该申请采用双层同轴的圆 柱形气流， 其中外层是保护气， 内层则抽气， 内管抽气， 形成负 压， 降低羽辉对焊接过程的影 响。 发明内容 [0005]本发明旨在解决上述 缺陷， 提供一种基于氧气控制激光焊接羽辉的方法。 [0006]为了克服背景技术中存在的缺陷， 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 这种基于氧气控制激光焊接羽辉的方法该 方法包括： 第一步、 在激光焊接过程中， 采用两束同向气流分别控制羽辉和保护焊接熔池， 两 束同向气流包括氧气 气流和保护气流， 氧气 气流处于保护气流上 方。 [0007]第二步、 设置保护 气流轴线与激光轴之间的夹角在20 ° ‑80°之间， 从而提高保护 气 流对焊接熔池的保护效果， 既能对焊接熔池进行有效保护， 又能稳定控制上部羽辉， 同时焊 缝表面成形良好， 焊缝内部气孔 率低。 [0008]第三步、 设置氧气气流和 保护气流吹出位置， 氧气气流和 保护气流之间的夹角小说　明　书 1/3 页 3 CN 115283826 A 3