[发明专利]一种异型结构激光焊接方法

说明书

技术领域

本发明属激光焊接技术领域，特别是涉及一种异型结构激光焊接方法。

背景技术

激光填丝焊接是指在焊缝中预先填入特定焊接材料后用激光照射熔化或在激光照射的同时填入焊接材料以形成焊接接头的方法。通常所说的激光填丝焊接多是指大功率或超大功率的激光填丝焊接，这类焊接主要针对较大或较厚的简单零部件进行研究。对于各种复杂异形结构的填丝焊接研究较少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种异型结构激光焊接方法，通过对复杂曲线工件的表面进行填丝堆焊以改变工件本身尺寸及耐腐蚀能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种异型结构激光焊接方法，其中包括下述步骤：

(a)开启并调试好激光焊接及其相关设备；

(b)调试激光焦距、焊丝角度和保护气体吹向；

(c)编制激光钎焊程序，使用机器人示教器示教轨迹；

(d)设置保护气体流量、激光功率、送丝速度、外部轴转速参数；

(e)进行焊前清理；

(f)设置焊接速度，机器人打开自动运行，开始焊接；

(g)检测焊缝成型，在原焊缝基础上，设置偏移量，根据曲面形状，从焊丝位置、焊丝角度、保护气吹向、激光位置方面偏移；

(h)测量层间温度，采取控温措施；

(i)按照步骤(e)至步骤(h)循环检查设置，焊接后续叠加焊缝。

本发明的进一步技术特征是，所述步骤(a)中，所述激光焊接及其相关设备为激光器、冷水机、MAG/MIG焊机和外部轴转台。

本发明的又进一步技术特征是，所述步骤(b)中，所述保护气体为Ar。

本发明的再进一步技术特征是，所述步骤(b)中，所述激光焦距设置为15-18mm，所述焊丝角度设置为40-50度，所述保护气体设置吹气角度设置为60-90度、距离为小于等于15mm。

本发明的再进一步技术特征是，所述步骤(d)中，所述保护气体流量设置为25L/min，所述激光功率设置为4000W，所述送丝速度设置为2-3m/min，所述外部轴转速设置为40-48s/周。

本发明的再进一步技术特征是，所述步骤(e)中，焊前清理为用酒精擦拭待焊接材料。

本发明的再进一步技术特征是，所述步骤(f)中，所述焊接速度设置为18-22mm/s，且焊接搭接为1/2焊缝宽度。

本发明的再进一步技术特征是，所述步骤(f)中，焊接过程遵照由凹向凸工艺，避免焊缝熔池向下流淌，成型较差。

本发明的再进一步技术特征是，所述步骤(g)中，所述焊缝形状为微凸、形状系数为0.8-1.2。

本发明的更进一步技术特征是，所述步骤(h)中，所述层间温度控制在小于等于150度范围内。

有益效果

本发明的优点有：

1、可通过对复杂曲线工件的表面进行填丝堆焊以改变工件本身尺寸及耐腐蚀能力；

2、解决了对工件加工装配要求严格的问题；

3、可实现较小功率焊接较厚较大零件；

4、通过调节填丝成分，可控制焊缝区域组织性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

以所使用母材为304不锈钢，填充焊丝型号为ER316L，选高配焊材增加抗腐蚀性能为例，异型结构激光焊接方法步骤如下：

1、开启并调试好激光器、冷水机、MAG/MIG焊机和外部轴转台；

2、调试激光焦距、焊丝角度和保护气体吹向：激光焦距设置为15-18mm，所述焊丝角度设置为40-50度，所述保护气体设置吹气角度设置为60-90度、距离为小于等于15mm，且保护气体为Ar；

3、编制激光钎焊程序，使用机器人示教器示教轨迹；

4、设置保护气体流量为25L/min、激光功率为4000W、送丝速度为2-3m/min，外部轴转速为40-48s/周。；

5、进行焊前酒精擦拭待焊接材料；

6、设置焊接速度为18-22mm/s，且焊接搭接为1/2焊缝宽度，机器人打开自动运行，开始焊接,焊接过程遵照由凹向凸工艺，避免焊缝熔池向下流淌，成型较差；