(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210694955.6 (22)申请日 2022.06.20 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114769879 A (43)申请公布日 2022.07.22 (73)专利权人 中山大学 地址 510275 广东省广州市海珠区新港西 路135号 (72)发明人 胡琰莹　马显锋　牛屹天　杨卫岐　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 梁睦宇 (51)Int.Cl. B23K 26/346(2014.01) B23K 26/70(2014.01)B23K 26/323(2014.01) B23K 103/08(2006.01) (56)对比文件 GB 04147 76 D0,20 04.08.04 CN 205869704 U,2017.01.1 1 CN 114043055 A,2022.02.15 JP 2008055446 A,2008.03.13 CN 10878 8419 A,2018.1 1.13 CN 113941769 A,202 2.01.18 审查员 涂兵伟 (54)发明名称 磁控搅拌复合激光焊 接装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种磁控搅拌复合激光焊接 装置及方法， 其中磁控搅拌复合激光焊接装置主 要由激光头和磁控机构构成， 所述激光头和磁控 机构沿焊接方向分布， 且所述激光头位于磁控机 构的前方； 而所述磁控机构包括搅拌芯、 上驱动 单元和下驱动单元， 上驱动单元和下驱动单元在 保证搅拌芯稳定悬浮的情况下， 形成电磁场驱动 搅拌芯高速旋转。 利用激光焊后余热配合搅拌芯 的摩擦生热， 激发焊缝组织再结晶， 达到消除焊 缝内部气孔、 细化组织、 提高接头性能的目的， 还 具有节能高效、 降低成本等优点。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 114769879 B 2022.09.13 CN 114769879 B 1.磁控搅拌复合激光焊接装置， 其特征在于： 包括激光头和磁控机构， 所述激光头和磁 控机构沿焊接方向分布， 且所述激光头位于磁控机构的前方； 所述磁控机构包括搅拌芯、 上 驱动单元和下驱动单元， 所述搅拌芯包括旋转芯、 上静止磁极和下静止磁极， 所述上静止磁 极和下静止磁极分别固定于旋转芯的上端和下端； 所述上驱动单元包括上电磁驱动器定 子、 上对中磁极和上悬浮磁极， 所述下驱动单元包括下电磁驱动器定子、 下对中磁 极和下悬 浮磁极， 所述上悬浮磁极和下悬浮磁极分别与上静止磁极和下静止磁极磁性形成引力和斥 力， 所述上对中磁极和下对中磁极分别与上静止磁极和下静止磁性形成斥力， 所述上电磁 驱动器定 子和下电磁驱动器定 子通电后形成用于驱动搅拌芯转动的电磁场。 2.根据权利要求1所述的磁控搅拌复合激光焊接装置， 其特征在于： 所述上电磁驱动器 定子、 搅拌芯和下电磁驱动器定 子同轴设置 。 3.根据权利要求1所述的磁控搅拌复合激光焊接装置， 其特征在于： 所述旋转芯、 上静 止磁极和下静止磁极同轴设置 。 4.根据权利要求1所述的磁控搅拌复合激光焊接装置， 其特征在于： 所述旋转芯的侧壁 设有螺纹槽 。 5.磁控搅拌复合激光焊接方法， 其特征在于： 采用权利要求1~4任意一项所述的磁控搅 拌复合激光焊接装置， 包括以下步骤： S1、 在两块对接 板的起焊位置加工容纳搅拌芯的容纳槽； S2、 将激光头移动到起焊位置的上方， 将搅拌芯放置在容纳槽内， 并将上驱动单元和下 驱动单元分别安装于搅拌芯的正上 方和正下 方； S3、 开启激光焊接电源和磁控焊接电源， 启动激光头和使搅拌芯悬浮于激光束后方， 且 搅拌芯以一定转速旋转， 再驱动两块对接板以一定速度沿焊接方向移动， 以实现磁控搅拌 复合激光焊接 。 6.根据权利要求5所述的磁控搅拌复合激光焊接方法， 其特征在于： 所述容纳槽的大小 与搅拌芯的大小相等。 7.根据权利要求5所述的磁控搅拌复合激光焊接方法， 其特征在于： 所述搅拌芯的旋转 速度为50‑3000rpm， 两块对接 板的移动速度为5 ‑30mm/s。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114769879 B 2磁控搅拌复合激光焊接装 置及方法 技术领域 [0001]本发明涉及焊接技 术， 具体涉及一种磁控 搅拌复合激光焊接装置及方法。 背景技术 [0002]钼合金具有熔点高、 高温强度 高、 耐磨性好、 导热导电性好、 线膨胀系数小以及弹 性模量高、 抗腐蚀性能好等特点， 在国防军工、 航空航天、 核工业等领域有着不可替代的应 用需求。 受钼合金本身高热导率、 显著的晶粒粗化和脆化倾向的影响， 通常采用高功率密度 热源对其进行焊接， 如激光焊。 然而， 焊接过程中产生的气孔缺陷和组织粗大等问题， 导致 激光焊缝的力学性能和耐腐蚀性能急剧降低。 为此， 需要探索新的焊接方法， 达到消除气孔 缺陷、 细化焊缝组织、 提高接 头性能的目的， 从而 进一步推动钼合金的应用。 发明内容 [0003]本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足， 提供了一种磁控搅拌复合激 光焊接装置。 本磁控搅拌复合激光焊接装置可令焊缝组织发生动态再结 晶， 达到消除焊缝 内部气孔、 细化晶粒的目的。 [0004]本发明的另一目的是提供了一种磁控 搅拌复合激光焊接方法。 [0005]本发明的目的通过以下的技术方案实现： 本磁控搅拌复合激光焊接装置， 包括激 光头和磁控机构， 所述激光头和磁控机构沿焊接方向分布， 且所述激光头位于磁控机构的 前方； 所述磁控机构包括搅拌芯、 上驱动单元和下驱动单元， 所述搅拌芯包括旋转芯、 上静 止磁极和下静止磁极， 所述上静止磁极和下静止磁极分别固定于旋转芯的上端和下端； 所 述上驱动单元包括上电磁驱动器定子、 上对中磁极和上悬浮磁极， 所述下驱动单元包括下 电磁驱动器定子、 下对中磁极和下悬浮磁极， 所述上悬浮磁极和下悬浮磁极分别与上静止 磁极和下静止磁极磁性形成引力和斥力， 所述上对中磁极和下对中磁极分别与上静止磁极 和下静止磁性形成斥力， 所述上电磁驱动器定子和下电磁驱动器定子通电后形成用于驱动 搅拌芯转动的电磁场。 [0006]优选的， 所述上电磁驱动器定 子、 搅拌芯和下电磁驱动器定 子同轴设置 。 [0007]优选的， 所述旋转芯、 上静止磁极和下静止磁极同轴设置 。 [0008]优选的， 所述旋转芯的侧壁设有螺纹槽 。 [0009]磁控搅拌复合激光焊接方法， 采用上述的磁控搅拌复合激光焊接装置， 包括以下 步骤： [0010]S1、 在两块对接 板的起焊位置加工容纳搅拌芯的容纳槽； [0011]S2、 将激光头移动到起焊位置的的上方， 将搅拌芯放置在容纳 槽内， 并将上驱动单 元和下驱动单 元分别安装于搅拌芯的正上 方和正下 方； [0012]S3、 开启激光焊接电源和磁控焊接电源， 启动激光头和使搅拌芯悬浮于激光束后 方， 且搅拌芯以一定转速旋转， 再驱动两块对接板以一定速度沿焊接方向移动， 以实现磁控 搅拌复合激光焊接 。说　明　书 1/3 页 3 CN 114769879 B 3