[发明专利]流道腔体无飞溅高功率激光熔透焊的方法

说明书

本发明提出一种流道腔体无飞溅高功率激光熔透焊的方法，该方法包括：进行焊接接头清理并在工件内壁上喷涂防飞溅剂；对工件进行装配，调整工装夹具确保焊接接头位置紧密贴合，并严格控制接头处错边大小；将激光焊接头移至待焊工件上方一预设高度，并使激光束对准工件焊接接头；将保护气罩安装于激光焊接头上，调整保护气罩与激光束、焊接接头至一预设相对位置；开启保护气罩，移动激光焊接头进行焊接接头激光点焊固定；以及工件腔体内通入惰性焊接保护气，调节好各激光焊接参数至预设值进行高功率激光连续焊接。能够有效地控制焊接飞溅的产生，确保流道腔体无飞溅。

技术领域

本发明涉及激光加工方法，尤其涉及到流道腔体的激光焊接方法。

背景技术

激光焊接由于具有速度快、焊接深度大以及变形小等优点，因此被广泛应用于各行各业，尤其适用于一些精密部件及高质量焊接要求的产品。流道腔体类部件大量应用于能源行业，特别对于核电行业来说，其流道腔体部件的焊接厚度大，要求焊后变形小，并且对腔体内部焊后的表面要求极高：必须保证焊后，腔体内壁无附着的焊接飞溅颗粒以适应其严苛的应用环境，保证高安全性。

在高功率激光焊接条件下，随着板厚及激光功率的增加，焊接过程稳定性会变差，焊缝正反面的焊接飞溅也随着增加。由于激光焊接飞溅，受到激光参数、焊接速度、焊缝正反面保护方式、工件装配精度等众多因素的影响，因此如何控制焊接飞溅，是高要求流道腔体类部件焊接需要解决的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种流道腔体无飞溅高功率激光熔透焊的方法，能够有效地控制焊接飞溅的产生，确保流道腔体无飞溅。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种流道腔体无飞溅高功率激光熔透焊的方法，包括以下步骤：

进行焊接接头清理并在工件内壁上喷涂防飞溅剂；

对工件进行装配，调整工装夹具确保焊接接头位置紧密贴合，并严格控制接头处错边大小；

将激光焊接头移至待焊工件上方一预设高度，并使激光束对准工件焊接接头；

将保护气罩安装于激光焊接头上，调整保护气罩与激光束、焊接接头至一预设相对位置；

开启保护气罩，移动激光焊接头进行焊接接头激光点焊固定；以及

工件腔体内通入惰性焊接保护气，调节好各激光焊接参数至预设值进行高功率激光连续焊接。

其中，所述防飞溅剂喷出后可凝固为膏状；所述防飞溅剂在工件焊好后，可通过高压水流冲洗干净。

其中，所述的焊接接头位置紧密贴合是指，工件焊接接头紧密贴合的间隙小于0.05mm；所述的严格控制接头处错边大小是指，接头错边小于0.2mm。

其中，使保护气罩的前端面与激光焊接头发出的激光束的距离范围为3至10mm；并使保护气罩的下端面与工件上的焊接接头的距离范围为5至15mm。

其中，所述保护气罩为多功能保护气罩，具有横吹、侧吹和拖罩保护三项功能；其中，所述保护气罩横吹通入的惰性保护气体压力为0.2至0.5Mpa，侧吹通入的惰性保护气体流量为10至50L/min，拖罩通入的惰性保护气体压力为0.3至0.6Mpa。

其中，在点焊时，需开启保护气罩向工件腔体内通入惰性焊接保护气体，防止焊点被空气氧化；在进行连续焊接前，需要在工件腔体内通入惰性焊接保护气体，保护气体从流道入口通入并从流道出口流出，并保持保护气体流通直至焊接完成。

其中，在进行连续焊接过程中，使该预设高度的波动范围小于1mm，并使激光功率的波动范围小于10W。