[发明专利]一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法

权利要求书

1.一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，所述焊接方法是对飞机壁板T型结构的焊接，该T型结构由竖直放置的长桁(1)与水平放置的蒙皮(2)焊接而成，其特征在于：所述焊接方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、加工凹槽(6)：在蒙皮(2)上表面待焊位置中心沿焊接方向机械铣削凹槽(6)，对蒙皮(2)进行化学清洗以去除氧化膜和加工污渍；

步骤二、向凹槽(6)中预填焊材(12)：将焊丝(9)从焊丝盘(5)引出并先后穿过刮削筒(7)和电阻加热筒(8)，导轮(10)和碾压轮(11)依次放置于凹槽(6)上，焊丝(9)通过导轮(10)被送入凹槽(6)内，随后碾压轮(11)对凹槽(6)内的焊丝(9)进行碾压使其镶嵌于凹槽(6)内，预填焊材(12)与凹槽(6)表面紧密配合无孔隙，且预填焊材(12)上表面与蒙皮(2)上表面重合，完成预填焊材过程，碾压轮(11)的宽度d大于凹槽(6)的最大宽度L₁；

步骤三、对长桁(1)与蒙皮(2)进行双激光束焊接：将长桁(1)沿凹槽(6)的竖直中心线(N-N)放置于预填焊材(12)上，将两个焊丝(9)对称放置于长桁(1)两侧，两个激光束(13)对称放置于长桁(1)两侧，两个保护气喷嘴(14)对称放置于长桁(1)两侧，焊丝(9)、激光束(13)和保护气喷嘴(14)的顺序为由前至后依次设置，长桁(1)和蒙皮(2)的厚度均为2mm～3mm，双激光束的激光功率为2500W～3500W，双激光束的入射角度为20°～35°，焊接速度为2m/min～12m/min，采用惰性气体对双侧激光焊缝进行实时保护，保护气的气流量为10L/min～20L/min，对长桁(1)与蒙皮(2)进行双激光束焊接，获得双侧对称焊缝(15)。

2.根据权利要求1所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤一中凹槽(6)的截面形状为倒三角形或矩形。

3.根据权利要求1或2所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤三中焊丝(9)选用ER4047焊丝，预填焊材(12)选用ER4047焊丝或ER2319焊丝。

4.根据权利要求3所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中凹槽(6)的截面积应等于预填焊材(12)截面积。

5.根据权利要求4所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中凹槽(6)的最大深度应小于焊缝蒙皮侧(4)的最大熔深H，凹槽(6)的最大宽度应小于焊缝蒙皮侧(4)的最大熔宽L。

6.根据权利要求5所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中碾压轮(11)的宽度d为凹槽(6)的最大宽度L₁的2倍～10倍，碾压速度为100mm/min～500mm/min。

7.根据权利要求6所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中刮削筒(7)的刮削量设定为自焊丝(9)表面向内0.05mm～0.1mm。

8.根据权利要求7所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中电阻加热筒(8)的加热温度设定为100℃～300℃。

9.根据权利要求8所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤三中的长桁(1)和蒙皮(2)的材质均为铝合金、铝锂合金或钛合金。

10.根据权利要求9所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤三中惰性气体采用Ar或He。