一种激光透射复合连接方法

摘要

本发明公开了一种激光透射复合连接方法，属于激光透射焊接技术领域，特指金属与聚合物的激光透射焊接。本发明先将金属材料需要焊接的表面进行电火花处理,在其表面形成凹坑，焊接时把表面经过电火花处理后的金属作为下层吸光材料，聚合物作为上层透光材料，采用搭接的连接形式，用约束层夹紧并施加焊接压力，使用半导体激光器进行激光透射焊接，使得表面温度快速达到上层聚合物的熔点，聚合物表面融化，由于下层金属表面经过电火花处理形成了凹坑，所以在焊接压力的作用下，表层熔化的聚合物流进凹坑，在焊缝处形成一种类似铆接结构的咬合界面，可实现提高激光透射焊接的连接强度。实本发明可广泛的应用于对连接强度要求较高的激光透射焊接领域。

主权项

一种激光透射复合连接方法，其特征在于，具体步骤为：A）形成凹坑：将表面平整的原始形貌金属（12）用乙醇进行超声波清洗，清除其表面杂质，吹干后，用电火花加工机床在原始形貌金属（12）表面加工形成直径为40um—500um，深度为50um—100um，相邻间距为2mm—5mm的凹坑；所述原始形貌金属（12）为304不锈钢金属，所述原始形貌金属（12）根据实际材料焊接区域的位置及宽度选择凹坑的位置和行列数；B）焊件装配：将表面形成凹坑的电火花处理后金属（3）作为下层吸光材料，聚合物（4）作为上层透光材料放在工作台（9）上，聚合物（4）搭接在电火花处理后金属（3）上，聚合物（4）和电火花处理后金属（3）紧密贴近，中间没有间隙，约束层（5）置于聚合物（4）上，压板（6）置于约束层（5）上，通过放置在压板（6）上的压头（8）施加焊接压力，通过置于电火花处理后金属（3）下的压力传感器（2）测量压力数值；所述聚合物（4）为透明的尼龙，用K9玻璃作为约束层；C）焊接试验：用能量连续的激光发生器（7）对约束层（5）进行激光透射，激光束的能量、激光光斑大小由激光器控制计算机（1）调节和控制，激光束透过约束层（5）和聚合物（4）使金属表面温度快速达到上层聚合物（4）的熔点，聚合物（4）表面融化，聚合物（4）受到压头（8）施加的焊接压力，聚合物（4）的表层熔化并流进凹坑（11），在焊缝处形成铆接结构的咬合界面，控制装置（10）控制工作台（9）沿X方向移动，调节工件与激光束的相对位置。