[发明专利]热丝激光搭接焊

说明书

本发明涉及一种热丝激光搭接焊，激光束先行，热丝后行；激光功率2‑5kW，光斑直径4‑8mm，热丝通电电流95‑130A，送丝速度3‑6m/min，焊接速度1‑3m/min；氩气保护，焊丝直径1.0‑1.2mm，用于厚度0.8‑5mm镀锌钢板搭接焊接，质量好，成型美观。

技术领域

本发明涉及一种热丝激光搭接焊，属于焊接技术领域，特别是涉及一种高强镀锌钢板的热丝激光搭接焊接。

背景技术

为追求轻量化设计，汽车上逐渐采用高强钢来降低自重；同时出于防腐蚀目的，采用的高强钢多数为镀锌钢板。

采用电弧方法来焊接高强镀锌钢板，会发生以下问题：1)表面锌层发生蒸发，引发焊接缺陷；2)焊接成型不好，易引发冷裂纹，以及由于焊趾处应力集中引发的疲劳性能下降。

电弧焊接方法通过输入量控制、波形控制等手段能够降低上述缺陷发生几率，但效果不好；同时，也降低了焊接效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热丝激光焊搭接焊，在解决现有技术难题的同时，也提高了焊接效率。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种热丝激光搭接焊，具体包括：1)激光束先行，热丝后行；2)激光器功率2-5kW，光纤激光器，光斑直径4-8mm，入射角65-75°，入射位置1-2mm，倾斜角5-10°，离焦量72-150mm，焊接速度1-3m/min；3)焊丝通电电流95-130A，送丝速度3-6m/min，焊丝喂入角度55-65°，焊丝与激光束距离2-4mm，氩气保护，焊丝直径1.0-1.2mm；4)钢板厚度0.8-2.5mm，上下板之间无间隙，焊丝与激光束中心点之间距离6-10mm。

技术细节说明如下：

激光束先行，热丝后行。

激光束在前，用于熔化金属；热丝后行，直接插入焊接熔池的尾部，用于填充焊缝。激光在熔化焊接试板表面的时候，已经将表面镀锌层熔化掉，激发的锌蒸汽基本蒸发掉。后面通电加热的焊丝插入激光熔池的尾部，进行焊缝填充，因此钢板表面的初始镀锌层没有影响。同时激光熔化过程也基本填平了焊接试板的高度差，也为后面跟进的热丝的熔化和成型奠定了基础。

激光器为2-5kW光纤激光器，光斑直径4-8mm，入射角65-75°，入射位置1-2mm，倾斜角5-10°，离焦量72-150mm，焊接速度1-3m/min。

熔化焊接试板需要能量，同时高功率可提高焊接速度和效率。兼顾质量和效率，激光器为2-5kW；选用光纤激光器是考虑到高质量的光束。

光斑直径4-8mm，入射角65-75°，入射位置1-2mm，倾斜角5-10°，离焦量72-150mm。

考虑到焊接试板厚度，以及激光器功率，采用上述参数对焊接试板的熔化效果较好。离焦量在80-120mm之间时，效果最好。

焊丝通电电流95-130A，送丝速度3-6m/min，焊丝喂入角度55-65°，焊丝与激光束距离2-4mm，氩气保护，焊丝直径1.0-1.2mm。

通电电流决定了熔丝熔化速度。当电流低于95A时，熔化效果不理想；当电流超过130A时，由于熔化加快，影响送丝稳定性，进而影响焊板表面质量。因此在95-130A之间。

当电流在100-120A时，效果更好。

送丝速度决定于通电电流。速度在3-6m/min之间时，可确保稳定的送丝过程，以及良好的焊缝成型性能。当速度在4-5m/min之间时，效果更好。

焊丝喂入角度55-65°，主要是考虑到焊缝成型性能。

焊丝与激光束距离6-10mm，这个受激光束光斑直径大小影响。