一种激光焊接方法及焊接产品

摘要

本发明公开了一种激光焊接方法及焊接产品，在板材生产过程中，控制添加到板材中的特定成分分布在第一侧，将所述第一侧定义为增强层；控制所述板材从所述增强层至第二侧的特定成分依次均匀逐渐降低直到第二侧含量为零，并将所述第二侧定义为焊接层；当对两个板材进行焊接时，将两个板材的焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接。本发明在焊接时，通过将两两焊接层进行接触固定，再将两块板材夹在固定钢板中间，用螺丝锁紧后焊接，激光照射后挤压熔化焊接层，从而缩小两板材之间分子链的距离，最终提高焊接强度。

权利要求

1.一种激光焊接方法，其特征在于，所述激光焊接方法包括：

在板材生产过程中，控制添加到板材中的特定成分分布在第一侧，将所述第一侧定义为增强层；

控制所述板材从所述增强层至第二侧的特定成分依次均匀逐渐降低直到第二侧不含特定成分，并将所述第二侧定义为焊接层；当对两个所述板材进行焊接时，将两个板材的焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接；

其中，所述板材为复合PC板；所述特定成分为玻璃纤维，当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触并锁紧后通过激光照射PC焊接层进行焊接，熔化的PC形成焊缝。

2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，在复合PC板生产过程中，在预定时间内保持聚碳酸酯为液态，控制密度不同的玻璃纤维和聚碳酸酯进行分层，形成第一侧为增强层，第二侧为PC焊接层的复合PC板；

在控制密度不同的玻璃纤维和聚碳酸酯进行分层时，从所述第一侧至所述第二侧分布的玻璃纤维的含量逐渐降低，直至所述第二侧的玻璃纤维的含量为零或者忽略不计。

3.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述PC焊接层的厚度为0.3～

0.5mm。

4.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接具体包括：当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触；

将完成PC焊接层接触的两个复合PC板夹在固定钢板中间，通过紧固螺母锁紧固定后，再通过激光照射PC焊接层进行焊接。

5.一种焊接产品，其特征在于，所述焊接产品使用如权利要求1-4任一项所述的激光焊接方法制作而成。

说明书

一种激光焊接方法及焊接产品

技术领域

[0001] 本发明涉及玻璃纤维激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光焊接方法及焊接产品。

背景技术

[0002] 激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池，主要应用于微、小型零件的精密焊接中。

[0003] 现有的PC板是以聚碳酸酯（以PC表示）为主要成分，为了增加PC板的强度，常常会在PC板中加入玻璃纤维（以GF表示，玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料）制成一种玻璃纤维增强的PC板，如图1和图2所示，玻璃纤维在这种增强的PC板中是均匀分布的，其中PC的熔点为150℃左右，GF的熔点为700℃左右，表层的PC层厚度约为20 30μm，因此，在对~这种PC板之间进行激光焊接时，只能熔化PC进行焊接，如果熔化GF进行焊接，则焊接的高温会使PC碳化，同时由于GF的长度仅为0.1mm 0.3mm（GF的长度是玻璃纤维丝的长度，玻璃纤~
维丝在PC板里面是一根一根的，但是每一根的长度都有限，每一根的长度在0.1 0.3mm之~
间，因为GF不是块状结构，是很多根细丝，所以无法形成连续焊缝，是很多块很小的焊缝），因此这样直接进行焊接导致无法形成连续焊缝，影响焊接强度，同时熔化PC进行焊接时，由于PC层厚度薄，造成焊接定位困难，液态PC流动后，部分区域的PC流动到其他部位，导致这个区域没有有效连接，而且GF夹在焊缝里面影响焊接效果（GF和PC无法互溶，因此在生产时会使用添加剂，而焊接时，会破坏这种添加剂）。

[0004] 因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中对复合PC板之间进行焊接时，玻璃纤维对焊接强度造成影响的技术问题，提供一种激光焊接方法及焊接产品，旨在通过将玻璃纤维在生产过程中分布在一侧，另一侧形成PC焊接层，在焊接时，将两两PC焊接层进行接触固定，再将两块复合PC板夹在固定钢板中间，用螺丝锁紧后焊接，激光照射后复合PC板挤压熔化部分的PC，从而将熔化的PC紧密的接触，从而缩小两块复合PC板之间分子链的距离，使之接触和缠绕在一起，最终提高焊接强度。

[0006] 本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

[0007] 一种激光焊接方法，其中，所述激光焊接方法包括：

[0008] 在板材生产过程中，控制添加到板材中的特定成分分布在第一侧，将所述第一侧定义为增强层；

[0009] 控制所述板材从所述增强层至第二侧的特定成分依次均匀逐渐降低直到第二侧不含特定成分，并将所述第二侧定义为焊接层；

[0010] 当对两个所述板材进行焊接时，将两个板材的焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接。

[0011] 所述的激光焊接方法，其中，所述板材为复合PC板；所述特定成分为玻璃纤维；

[0012] 在复合PC板生产过程中，控制添加到复合PC板中的玻璃纤维分布在第一侧，将所述第一侧定义为增强层；

[0013] 控制所述复合PC板从所述增强层至第二侧的玻璃纤维依次均匀逐渐降低直到第二侧不含玻璃纤维，并将所述第二侧定义为PC焊接层；

[0014] 当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接。

[0015] 所述的激光焊接方法，其中，在复合PC板生产过程中，在预定时间内保持聚碳酸酯为液态，控制密度不同的玻璃纤维和聚碳酸酯进行分层，形成第一侧为增强层，第二侧为PC焊接层的复合PC板；

[0016] 在控制密度不同的玻璃纤维和聚碳酸酯进行分层时，从所述第一侧至所述第二侧分布的玻璃纤维的含量逐渐降低，直至所述第二侧的玻璃纤维的含量为零或者忽略不计。

[0017] 所述的激光焊接方法，其中，所述PC焊接层的厚度为0.3 0.5mm。~

[0018] 所述的激光焊接方法，其中，所述当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接具体包括：

[0019] 当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触；

[0020] 将完成PC焊接层接触的两个复合PC板夹在固定钢板中间，通过紧固螺母锁紧固定后，再通过激光照射PC焊接层进行焊接。

[0021] 一种焊接产品，其中，所述焊接产品使用所述的激光焊接方法制作而成。

[0022] 一种激光焊接方法，其中，所述激光焊接方法包括：

[0023] 当对特定成分分布均匀的板材进行两两焊接时，在两个所述板材之间单独增加一块预定厚度的塑料作为焊接层；

[0024] 将两个板材和焊接层进行锁紧后通过激光照射所述焊接层进行焊接。

[0025] 所述的激光焊接方法，其中，所述板材为复合PC板；所述特定成分为玻璃纤维；

[0026] 当对玻璃纤维分布均匀的复合PC板进行两两焊接时，在两个所述复合PC板之间单独增加一块预定厚度的PC层；

[0027] 将两个复合PC板和PC层进行锁紧后通过激光照射PC板进行焊接。

[0028] 所述的激光焊接方法，其中，所述PC板的预定厚度为0.3 1.0mm。~

[0029] 所述的激光焊接方法，其中，所述将两个复合PC板和PC层进行锁紧后通过激光照射PC板进行焊接具体包括：

[0030] 在两个玻璃纤维分布均匀的所述复合PC板之间加入预定厚度的PC层后，通过钢板进行夹紧，并通过螺母锁紧固定；

[0031] 开启激光照射两个玻璃纤维分布均匀的所述复合PC板之间的PC层进行焊接。

[0032] 一种焊接产品，其中，所述焊接产品使用所述的激光焊接方法制作而成。

[0033] 本发明公开了一种激光焊接方法及焊接产品，所述方法包括：在复合PC板生产过程中，控制添加到复合PC板中的玻璃纤维分布在第一侧，将所述第一侧定义为增强层；控制所述复合PC板从所述增强层至第二侧的玻璃纤维依次均匀逐渐降低直到第二侧不含玻璃纤维，并将所述第二侧定义为PC焊接层；当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接。本发明通过将玻璃纤维在生产过程中分布在一侧，另一侧形成PC焊接层，在焊接时，将两两PC焊接层进行接触固定，再将两块复合PC板夹在固定钢板中间，用螺丝锁紧后焊接，激光照射后复合PC板挤压熔化部分的PC，或者直接在两个复合PC板之间加一个PC层，从而将熔化的PC紧密的接触，从而缩小两块复合PC板之间分子链的距离，使之接触和缠绕在一起，最终提高焊接强度。

附图说明

[0034] 图1是现有技术中GF增强的PC板的结构示意图；

[0035] 图2是图1中GF增强的PC板的某一局部放大的结构示意图；

[0036] 图3是本发明激光焊接方法的第一较佳实施例的流程图；

[0037] 图4是本发明激光焊接方法的第一较佳实施例中控制玻璃纤维分布在PC板中的示意图；

[0038] 图5是本发明激光焊接方法的第一较佳实施例中两个所述复合PC板在焊接时位置关系的示意图；

[0039] 图6是本发明激光焊接方法的第一较佳实施例中进行固定加工的示意图；

[0040] 图7是本发明激光焊接方法的第二较佳实施例的加工示意图。

具体实施方式

[0041] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0042] 本发明较佳实施例所述的一种激光焊接方法，如图3所示，所述激光焊接方法包括：

[0043] S100，在板材生产过程中，控制添加到板材中的特定成分分布在第一侧，将所述第一侧定义为增强层。

[0044] 具体地，本发明的所述板材为复合PC板；所述特定成分为玻璃纤维；在复合PC板生产过程中，控制添加到复合PC板中的玻璃纤维分布在第一侧，将所述第一侧定义为增强层。

[0045] 如图4所示，在复合PC板生产过程中，改进生产工艺，玻璃纤维（GF）的密度和聚碳酸酯（PC）的密度不同，在预定时间内保持聚碳酸酯（PC）为液态，两者会逐渐分层，控制密度不同的玻璃纤维（GF）和聚碳酸酯（PC）进行分层，形成第一侧为增强层，第二侧为PC焊接层的复合PC板。

[0046] S200，控制所述板材从所述增强层至第二侧的特定成分依次均匀逐渐降低直到第二侧不含特定成分，并将所述第二侧定义为焊接层。

[0047] 具体地，控制所述复合PC板从所述增强层至第二侧的玻璃纤维依次均匀逐渐降低直到第二侧不含玻璃纤维，并将所述第二侧定义为PC焊接层；如图4所示，在控制密度不同的玻璃纤维（GF）和聚碳酸酯（PC）进行分层时，从所述第一侧至所述第二侧分布的玻璃纤维（GF）的含量逐渐降低（如图4中从下到上的逐渐分层，玻璃纤维（GF）的含量越来越低），直至所述第二侧的玻璃纤维（GF）的含量为零或者忽略不计（实际生产中必然会存在少量的GF，但是可以忽略不计），那么所述第二侧就可以作为焊接使用的PC焊接层，且所述PC焊接层的厚度优选为0.3 0.5mm。~

[0048] S300，当对两个所述板材进行焊接时，将两个板材的焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接（图5-6中使用PC板1和PC板2表示）。

[0049] 具体地，当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接。如图5和图6所示，当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行相互接触，也就是聚碳酸酯（PC）含量基本上是零的PC焊接层接触；然后将完成PC焊接层接触的两个复合PC板（PC板1和PC板2）夹在固定钢板中间，通过紧固螺母锁紧固定后，再通过激光照射PC焊接层进行焊接，其中，所述钢板和紧固螺母数量均优选为2个。

[0050] 本发明在PC含量多（基本上没有玻璃纤维）的一侧进行焊接，则PC层的厚度增加后，可以有效的形成焊缝，同时没有GF夹在焊缝中，不会影响焊接强度。

[0051] 焊接过程中，激光照射后PC板会发生膨胀，但是用螺母锁紧钢板后，PC板无法向外膨胀，只能挤压熔化部分的PC，从而将熔化的PC更加紧密的接触，从而缩小两块PC板之间分子链的距离，使之能够更容易的接触，缠绕在一起，最终提高焊接强度，从而可以有效避开这种材料焊接时，GF对焊接强度的影响，同时较厚的PC层能有效的形成焊缝，外压能促使焊缝部分的PC更加紧密的结合在一起。

[0052] 一种焊接产品，其中，所述焊接产品使用如上（第一种方式）的激光焊接方法制作而成。

[0053] 另外，本发明针对上述同样的技术问题，还提供一种技术方案（相当于上述第一是实施例的替换方案），如图7所示，具体技术方案如下：

[0054] 当对特定成分分布均匀的板材进行两两焊接时，在两个所述板材之间单独增加一块预定厚度的塑料作为焊接层；将两个板材和焊接层进行锁紧后通过激光照射所述焊接层进行焊接。即首先当对玻璃纤维分布均匀的复合PC板进行两两焊接时，在两个所述复合PC板之间单独增加一块预定厚度的PC层（含量全部为聚碳酸酯）；其中，所述PC层的预定厚度为0.3 1.0mm；然后将两个复合PC板和PC层进行锁紧后通过激光照射PC板进行焊接。~

[0055] 加工时，在两个玻璃纤维分布均匀的所述复合PC板之间加入预定厚度的PC层后，通过钢板进行夹紧，并通过螺母锁紧固定（所述钢板和紧固螺母数量优选为2个）；开启激光照射两个玻璃纤维分布均匀的所述复合PC板之间的PC层进行焊接；上述技术方案同样可以达到增加焊接位置PC层的厚度，使PC层直接形成焊缝，同时避开GF对焊缝的影响。

[0056] 一种焊接产品，其中，所述焊接产品使用如上（第二种方式）的激光焊接方法制作而成。

[0057] 综上所述，本发明提供一种激光焊接方法及焊接产品，所述方法包括：在复合PC板生产过程中，控制添加到复合PC板中的玻璃纤维分布在第一侧，将所述第一侧定义为增强层；控制所述复合PC板从所述增强层至第二侧的玻璃纤维依次均匀逐渐降低直到第二侧不含玻璃纤维，并将所述第二侧定义为PC焊接层；当对两个所述复合PC板进行焊接时，将两个复合PC板的PC焊接层进行接触并锁紧后通过激光进行焊接。本发明通过将玻璃纤维在生产过程中分布在一侧，另一侧形成PC焊接层，在焊接时，将两两PC焊接层进行接触固定，再将两块复合PC板夹在固定钢板中间，用螺丝锁紧后焊接，激光照射后复合PC板挤压熔化部分的PC，或者直接在两个复合PC板之间加一个PC层，从而将熔化的PC紧密的接触，从而缩小两块复合PC板之间分子链的距离，使之接触和缠绕在一起，最终提高焊接强度。

[0058] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。