[发明专利]一种激光‑InFocus电弧双焦点复合焊接方法

权利要求书

1.一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

一、焊接前将待焊工件的待焊接部位进行坡口加工，并对加工后的双面坡口及两侧表面进行打磨并清洗，将打磨清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上；

二、利用夹具将激光头与InFocus焊枪固定，若焊接对象为对焊接激光无反射的材料，则将激光头垂直于焊接对象，调节InFocus焊枪与焊接对象角度至45～60°，并使InFocus焊枪阴极端点距离激光焦平面的距离为2～3mm，两热源作用点相距1～2mm；若焊接对象为对焊接激光有反射的材料，则将InFocus焊枪垂直于焊接对象，调节激光束与水平面的夹角至45～60°，并使InFocus焊枪阴极端点距离激光焦平面的距离为5mm，两热源作用点相距1～2mm；

三、设置焊接工艺参数:光斑直径为0.3mm，离焦量在﹣3～﹢3mm，激光功率500～5000W；电弧电流为50～1000A，焊接速度为50～900mm/min，保护气采用Ar气，保护气流量为10～30L/min；

四、采用机器人集成系统控制步骤三设置的焊接工艺参数，首先采用InFocus电弧起弧，在电弧稳定1～2S后，向激光束和电弧相互作用的熔池区域送给焊丝，通过控制机器人使激光工作头和InFocus焊枪共同运动完成焊接过程，即完成所述的激光-InFocus电弧双焦点复合焊接；激光-InFocus电弧双焦点复合焊接复合方式：电弧垂直作用与母材，而激光与竖直方向呈一定角度作用于母材。

2.根据权利要求1所述的一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于步骤一中所述的坡口加工是指加工成双V型坡口、双U型坡口、双Y型坡口或带钝边双U型坡口。

3.根据权利要求1所述的一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于步骤二中所述的对焊接激光无反射的材料为普通碳钢、低合金钢、TC₄钛合金或铜基铁基金属基复合材料。

4.根据权利要求1所述的一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于激光器为CO₂气体激光器、YAG固体激光器或半导体激光器。

5.根据权利要求1所述的一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于步骤三中所述的光斑直径为0.3mm，离焦量在﹣3～﹢3mm，激光功率1000～5000W；电弧电流为200～1000A，焊接速度为100～900mm/min，保护气采用Ar气，流量为15～30L/min。

6.根据权利要求5所述的一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于步骤三中所述的光斑直径为0.3mm，离焦量在﹣3～﹢3mm，激光功率2000～5000W；电弧电流为500～1000A，焊接速度为300～900mm/min，保护气采用Ar气，流量为20～30L/min。

7.根据权利要求6所述的一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于步骤三中所述的光斑直径为0.3mm，离焦量在﹣3～﹢3mm，激光功率3000～5000W；电弧电流为700～1000A，焊接速度为500～900mm/min，保护气采用Ar气，流量为25～30L/min。

8.根据权利要求7所述的一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于步骤三中所述的光斑直径为0.3mm，离焦量在﹣3～﹢3mm，激光功率4000～5000W；电弧电流为800～1000A，焊接速度为700～900mm/min，保护气采用Ar气，流量为28～30L/min。

9.根据权利要求8所述的一种激光-InFocus电弧双焦点复合焊接方法，其特征在于步骤三中所述的光斑直径为0.3mm，离焦量在﹣3～﹢3mm，激光功率4500～5000W；电弧电流为900～1000A，焊接速度为800～900mm/min，保护气采用Ar气，流量为28～30L/min。