公开(公告)号：CN118989593B

公开(公告)日：2025-05-13

申请号：CN202411147773.2

申请日：2024-08-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 贾贤石 ,  付银芝 ,  李凯 ,  王聪 ,  段吉安

IPC: B23K26/24 ,  B23K26/0622 ,  B23K26/046 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明提供了一种曲面/斜面透明材料高效率焊接方法，具体包括：将曲面或斜面透明材料叠放，并用夹具夹持；通过激光器自带的Burst模式，输出MHz级高重频的脉冲串模式的超快激光，经聚焦镜聚焦在特定位置并与之发生非线性光学效应，聚焦区域的激光能量被材料吸收，导致局部电子激发和电离，形成高温高密度的等离子体；高温区域的下方材料经历电子‑离子复合过程，发生熔融和再结晶，通过热传导加热融化上方材料，实现高效互融与连接；通过振镜控制激光按照指定路径焊接，形成稳固的连接界面。本发明通过长焦距振镜结合激光器的Burst模式实现高效热累积，实现不低于5mm深度的熔融泪滴结构，高效简单且实现高质量、高强度、高效率的焊接。

公开(公告)号：CN119260171B

公开(公告)日：2025-05-13

申请号：CN202411311017.9

申请日：2024-09-20

Applicant: 中南大学

Inventor： 贾贤石 ,  付银芝 ,  易兆熹 ,  李凯 ,  王聪 ,  段吉安

IPC: B23K26/21 ,  B23K26/70 ,  B23K26/08 ,  B23K26/082 ,  B23K26/064 ,  B23K26/0622

Abstract: 本发明提供了一种大间距异质材料的超快激光焊接方法，具体包括：将下工件和上工件叠放，并用夹具夹持；激光光束准直后射入扫描振镜，射出后通过场镜聚焦，第一遍扫描激光能量被下层材料吸收后产生等离子体，等离子体不断膨胀溢出，同时下层材料熔化填充间隙，达到准光学接触条件；第二遍扫描等离子体自由膨胀被有效抑制，激光能量被限制在焊缝附近，该区域融化体积显著增加，焊接强度显著提升；第三遍扫描与第二遍扫描机理一致，增加材料融化量，最终实现焊接头强化。通过扫描振镜和场镜实现聚焦光斑在上下工件接触面内沿指定路线运动，从而实现工件的熔化和结合。经过三次扫描后大间距异质材料最终可以得到高强度、高质量的焊接接头。

公开(公告)号：CN119820095A

公开(公告)日：2025-04-15

申请号：CN202411562514.6

申请日：2024-11-05

Applicant: 中南大学

Inventor： 贾贤石 ,  付银芝 ,  李凯 ,  王聪 ,  段吉安

IPC: B23K26/21 ,  B23K26/082 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明提供了一种多层异质材料超快激光一体化连接方法及装备，具体包括：将芯片焊盘、弹簧引脚和石英玻璃叠放固定在三维运动平台上，调整平台使激光焦平面位于引脚中央；针对焊盘和引脚连接，空间整形得到具有高瑞丽长度的高重频超快激光，通过二维振镜进行螺旋线或同心圆环扫描作用于引脚周边，激发金属等离子体，形成熔融金属，沉积在引脚与焊盘接触孔隙中，随着反向加热，熔融金属不断累积，实现异质金属焊接；针对引脚和玻璃连接，激光透过石英玻璃，在金属界面激发等离子体，形成体积增大的熔融金属，填充材料界面间隙，调控非光学接触至光学接触焊接；单次扫描成功焊接两种异质材料，直至完成整个引脚阵列的焊接，实现高效一体化封装。

公开(公告)号：CN119260171A

公开(公告)日：2025-01-07

申请号：CN202411311017.9

申请日：2024-09-20

Applicant: 中南大学

Inventor： 贾贤石 ,  付银芝 ,  易兆熹 ,  李凯 ,  王聪 ,  段吉安

IPC: B23K26/21 ,  B23K26/70 ,  B23K26/08 ,  B23K26/082 ,  B23K26/064 ,  B23K26/0622

Abstract: 本发明提供了一种大间距异质材料的超快激光焊接方法及装备，具体包括：将下工件和上工件叠放，并用夹具夹持；激光光束准直后射入扫描振镜，射出后通过场镜聚焦，第一遍扫描激光能量被下层材料吸收后产生等离子体，等离子体不断膨胀溢出，同时下层材料熔化填充间隙，达到准光学接触条件；第二遍扫描等离子体自由膨胀被有效抑制，激光能量被限制在焊缝附近，该区域融化体积显著增加，焊接强度显著提升；第三遍扫描与第二遍扫描机理一致，增加材料融化量，最终实现焊接头强化。通过扫描振镜和场镜实现聚焦光斑在上下工件接触面内沿指定路线运动，从而实现工件的熔化和结合。经过三次扫描后大间距异质材料最终可以得到高强度、高质量的焊接接头。

公开(公告)号：CN118989593A

公开(公告)日：2024-11-22

申请号：CN202411147773.2

申请日：2024-08-21

Applicant: 中南大学

Inventor： 贾贤石 ,  付银芝 ,  李凯 ,  王聪 ,  段吉安

IPC: B23K26/24 ,  B23K26/0622 ,  B23K26/046 ,  B23K26/70

Abstract: 本发明提供了一种曲面/斜面透明材料高效率焊接方法及装备，具体包括：将曲面或斜面透明材料叠放，并用夹具夹持；通过激光器自带的Burst模式，输出MHz级高重频的脉冲串模式的超快激光，经聚焦镜聚焦在特定位置并与之发生非线性光学效应，聚焦区域的激光能量被材料吸收，导致局部电子激发和电离，形成高温高密度的等离子体；高温区域的下方材料经历电子‑离子复合过程，发生熔融和再结晶，通过热传导加热融化上方材料，实现高效互融与连接；通过振镜控制激光按照指定路径焊接，形成稳固的连接界面。本发明通过长焦距振镜结合激光器的Burst模式实现高效热累积，实现不低于5mm深度的熔融泪滴结构，高效简单且实现高质量、高强度、高效率的焊接。