[发明专利]一种中厚板角接接头的激光电弧复合焊接方法

说明书

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及到一种中厚板角接接头激光电弧复合焊接工艺方法。

背景技术

角接接头作为一种常见的接头型式广泛应用于箱型焊接结构件中，传统弧焊的方法焊接中厚板角接接头，由于电弧能量较分散，熔透能力有限，要保证角焊缝的熔透，必须留有较大角度的坡口，这样势必增加了焊接填充量，焊接热输入增大，导致焊接接头的变形和应力增大，受热影响组织性能恶化。

激光深熔焊作为一种高效的焊接方法，能量密度高，熔透能力强，应用在中厚板的焊接十分有利。但由于激光焊对装配间隙的要求极为苛刻，工程应用适应性受限。相比之下，激光电弧复合焊可以避免单一热源激光焊对装配精度的要求，同时具有激光深熔焊的特点，具有更广泛的应用前景。目前，这种方法以激光与电弧旁轴复合方式为主，在焊接时，激光与电弧行走方向在同一平面内，在焊接对接以及搭接接头时具有很强的优势。但在焊接角焊缝时，由于焊枪头尺寸的限制，使得激光与电弧同时运动的角度受限，最大熔深方向，与接头所要焊态方向始终不在一条直线上，导致单激光热源可以焊透的角焊缝，复合焊却难以焊透。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种中厚板角接接头的激光电弧复合焊接方法，可实现中厚板角接接头激光电弧复合的单面焊双面成型。

为解决上述技术问题，本发明提供一种中厚板角接接头的激光电弧复合焊接方法，包括以下步骤：

步骤一，调整角接接头，调整被焊接的试板，使得焊缝的形状呈船形；

步骤二，调整激光仪，使激光仪发射的激光束与焊缝垂直；

步骤三，调整电弧焊枪，使得电弧焊枪的枪头不与两侧的试板1、试板2发生干涉，且枪头所在直线与激光束之间的夹角Θ₃；

进一步，所述激光束与聚焦平面之间有一夹角Θ₁。

进一步，所述电弧焊枪的枪头所在直线与聚焦平面之间有一夹角Θ₂。

进一步，焊接时，激光束的焦点落在聚焦平面上，且激光束的焦点与焊丝端部之间的距离为3-5mm。

进一步，：所述激光束的焦点与焊丝端部之间的距离为4mm。

进一步，若激光束无法一次焊透试板，则在试板的一侧开一坡口进行多层焊或双面焊。

本发明所达到的有益技术效果：本发明在工艺上对焊枪头与激光束的空间位置做了调整，让二者行进方向不在同一平面内，这样既保证了激光对角焊缝的有限熔透，又能保持激光电弧复合焊的优势，该工艺可以广泛应用于中厚板角接接头的焊接中。

附图说明

图1本发明具体实施例中焊接时结构示意图；

图2本发明之激光仪、电弧焊枪与聚焦平面位置关系示意图；

图3采用本发明焊接后焊缝在显微镜下的图像。

具体实施方式

为了能更好的了解本发明的技术特征、技术内容及其达到的技术效果，现将本发明的附图结合实施例进行更详细的说明。

下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。

本发明提供一种中厚板角接接头的激光电弧复合焊接方法，包括以下步骤：

步骤一，调整角接接头，调整被焊接的试板，使得焊缝的形状呈船形；

步骤二，调整激光仪，使激光仪发射的激光束与焊缝垂直，保证激光仪热源熔透深度方向与需要焊透的方向一致；

步骤三，调整电弧焊枪，使得电弧焊枪的枪头不与两侧的试板1、试板2发生干涉，且枪头所在直线与激光束之间的夹角Θ₃；

在焊接前进方向上，激光束在前，所述激光束与聚焦平面之间有一夹角Θ₁，避免焊接高反材料时激光发射对其的危害。所述电弧焊枪的枪头所在直线与聚焦平面之间有一夹角Θ₂。

其中，Θ₁、Θ₂、Θ₃的取值根据板厚而定，焊接不同板厚，角度也随便变化。

焊接时，激光束的焦点落在聚焦平面上，且激光束的焦点与焊丝端部之间的距离为3-5mm，以保证激光束与电弧较好的耦合作用，熔化的焊丝不断的填充焊缝，避免单激光焊由于填充金属不足造成的表面塌陷、咬边、气孔的缺陷。更优的，所述激光束的焦点与焊丝端部之间的距离为4mm。

若激光束无法一次焊透试板，则在试板的一侧开一坡口进行多层焊或双面焊。

具体实施例