【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及异种材料焊接领域，尤其涉及一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法。
技术介绍
1、汽车轻量化得到世界各国越来越多的重视。铝/钢一体化结构满足汽车、船舶、电力等领域节能减排的发展需求，具有良好的经济效益。但铝/钢异种金属的优质、高效连接是焊接领域的难点问题。振镜扫描激光焊接技术凭借其出色的能量集中度、精细的操作控制和高效的加工速率，在异质金属材料的精密焊接领域展现了卓越性能。激光螺旋点焊由于搭接间隙适应性好、焊接速度快、可缩短焊接间距、可连接多层板等优点被应用于激光焊中。然而，由于螺旋点焊具有方向性，在焊接过程中极易产生热累积现象，严重劣化接头力学性能。可编程振镜组可实现三维路径能量精确可调，利用该技术可实现对热输入进行精确调控，突破现有激光螺旋点焊热累积的技术瓶颈，获得较为稳定的熔深且较薄均匀一致的imc层，实现铝钢接头强韧连接。此外，异种材料间的精确间隙调整和稳定定位也是优化焊接过程中的关键因素。
2、因此，为了克服这些挑战，开发一个高效且精确的异种材料激光焊接调控技术是当前科学研究和工业应用的重要课题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为解决上述问题，提出了一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，
2、将两件或者以上的工件叠加形成待焊接工件；
3、采用扫描振镜进行激光螺旋焊接；
4、根据焊接参数执行激光螺旋焊接，最终形成的螺旋状焊缝；
5、所述焊接参数按照以下方式设定：
6
7、所述δx通过以下方式计算得到：
8、
9、其中，pfinish为焊接开始时的激光能量，取值为0.6 pavg~0.8 pavg，pinitial为焊接结束时的激光能量，取值为1.2pavg~1.4pavg，pavg为平均激光能量，n为焊接半圈的数量。
10、所述平均激光能量通过采用固定激光功率的方式进行工艺优化实验计算得到，所述激光能量的计算公式为：
11、
12、q为激光功率，h为匙孔深度，m为经验系数，r0为高斯热源半径，v0为焊接速度，x、y、z为热源位置，t为时间。
13、所述m的取值范围为0.2~1.5。
14、所述激光焊接的激光功率为1200-1400w。
15、所述激光焊接的离焦量为-5-5mm。
16、所述激光焊接的扫描速度为140-180mm/s。
17、一种焊接装置，所述焊接装置执行前述的螺旋扫描激光异种材料点焊方法。
18、所述焊接装置包括准直光阑、扫描振镜头、x方向扫描振镜、光路、聚焦透镜、y方向扫描振镜、反射镜；
19、所述准直光阑用于控制光线大小和方向，确保光线的稳定性和准直性；
20、所述扫描振镜头用于实现激光束在二维平面上的精确控制；
21、所述x方向扫描振镜和y方向扫描振镜用于分别控制激光束在x方向和y方向上的扫描；
22、所述聚焦透镜用于将激光束聚焦到一个小点上；
23、所述反射镜用于改变光线传播方向和角度的作用；
24、所述光路为从激光器开始，先后经过准直光阑、反射镜、x方向扫描振镜、y方向扫描振镜，反射镜，扫描振镜头、最终到达焊接区域。
25、本专利技术具有以下有益效果：
26、采用不同间距和半径的螺旋线，进行扫描激光点焊。通过间前期工艺试验，获得较优的工艺参数。焊接时，由于热累积的原因，外圈的焊缝熔深较大，形成较厚的imc层，而中心的焊缝，由于热累积较小，形成熔深较浅。要定量描述采用激光螺旋轨迹焊接时外圈的热累积，需要考虑多个因素，包括激光的功率、焊接速度、螺旋轨迹的特征（如螺旋间距和半径），以及材料的热传导属性。我们基于激光焊接过程中的热输入和热传导的基本原理，提供一个简化的方法来估算累积的热量，该公式能够形成熔深稳定且一致的焊接接头，通过激光能量的精确控制可以调接熔深，获得强韧的焊接接头。
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1.一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述点焊方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述平均激光能量通过采用固定激光功率的方式进行工艺优化实验计算得到，所述激光能量的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述m的取值范围为0.2~1.5。
4.根据权利要求1所述的一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述激光焊接的激光功率为1200-1400W。
5.根据权利要求1所述的一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述激光焊接的离焦量为-5-5mm。
6.根据权利要求1所述的一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述激光焊接的扫描速度为140-180mm/s。
7.一种焊接装置，其特征在于，所述焊接装置执行权利要求1-6中任意一项权利要求所述的螺旋扫描激光异种材料点焊方法。
8.根据权利要
...【技术特征摘要】
1.一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述点焊方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述平均激光能量通过采用固定激光功率的方式进行工艺优化实验计算得到，所述激光能量的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述m的取值范围为0.2~1.5。
4.根据权利要求1所述的一种基于能量调控的螺旋扫描激光异种材料点焊方法，其特征在于，所述激光焊接的激光功率为1200-1400w。
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