铜材具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性,在工业中有重要应用,铜材的高效率、高质量焊接成为相关工业生产的必然要求。然而,使用目前广泛应用的近红外激光焊接铜材时,面临光束吸收率低、飞溅和气孔多、组织粗大等难题,极大影响接头性能。基于此,上海交通大学、宜宾上海交通大学新材料研究中心、上海嘉强自动化技术有限公司三家单位组成了研究团队,采用蓝色激光-近红外扫描激光复合光束技术,解决了铜材激光焊接的难题。
该成果采用蓝色激光-近红外扫描激光复合光束来解决铜材激光焊接的难题,突破了两束激光协同调控的关键技术,开发了蓝色激光-近红外扣描激光复合光束焊接专用激光头,集成了单模近红外扣描激光和蓝色激光所组成的复合焊接装备,开发了控制两束光束出光的软件,并结合实验以及数值模拟的手段,揭示复合光焊接铜材时熔池流动行为、 匙孔行为、金属羽烟行为, 阐明熔池流动机制及时空演化行为,为铜材复合光束焊接的工艺的开发提供了指导。
蓝色激光-近红外扫描激光复合光束焊接关键技术的研发,为铜材复合光束焊接的工艺的开发提供了指导。铜材焊接在汽车、电力、化工、航空航天等领域有着重要的应用,尤其在新能源汽车和动力电池的加工制造中,激光焊接铜材有着广泛的应用。
该成果由上海交通大学、宜宾上海交通大学新材料研究中心、上海嘉强自动化技术有限公司三家单位组成的研究团队合作完成。上海交通大学是我国历史最悠久、享誉海内外的高等学府之一,是教育部直属并与上海市共建的全国重点大学。经过120多年的不懈努力,上海交通大学已经建设成为一所“综合性、创新型、国际化”的国内一流、国际知名大学。上海交通大学深厚的文化底蕴,悠久的办学传统,奋发图强的发展历程,特别是改革开放以来取得的巨大成就,为国内外所瞩目。
使用开发的装备和技术解决了在应用近红外激光焊接铜材面临光束吸收率低、飞溅和气孔多、组织粗大等难题,为铜材复合光束焊接的工艺的开发提供了指导,使铜材焊接焊缝成形良好,没有飞溅、气孔等缺陷产生,实现了铜材高质量焊接。