[发明专利]一种薄板激光扫描填丝焊接方法

说明书

一种薄板激光扫描填丝焊接方法，包括以下步骤：步骤S1：焊接前，将待焊工件的待焊接直角结构的底板加工成半V型或半U型的坡口；步骤S2：将焊丝送入坡口，完成激光束和焊丝的对焦；步骤S3：设置所需激光焊接工艺参数，在保护气体下进行激光扫描填丝焊接。本发明在常规T型或L型直角焊接结构的基础上，开设半V型或半U型坡口，可以大大降低对直角结构的装配精度，有效控制焊缝的堆高和下凹，减少焊缝表面的飞溅，使其表面更光滑；能够在降低热输入的同时，减小薄板直角结构的焊接变形，降低气孔的生成率；能够促进焊丝和基材的冶金结合，提高薄板焊接效率，形成良好质量的焊接接头。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，特指一种薄板直角结构激光扫描填丝焊接方法，适合薄板T型或L型等直角结构的高效率高质量焊接。

背景技术

随着船业、钢结构工程和汽车制造业的发展，薄板直角结构应用越来越多，对薄板直角结构件的焊接接头变形及机械性能提出了更高的要求。对于薄板直角结构件，传统的TIG焊是较为普遍采用的连接工艺。然而随着工业生产中对直角结构连接的要求不断提升，TIG焊工艺效率低、能量密度小等己不是最佳的焊接方法。

激光焊接技术是一种精密的连接方法，由于其具有能量密度高，焊缝质量好，深宽比大，热影响区小，焊接变形小，而且焊接速度快以及易于实现自动化等优点，已经在工业生产中得到广泛的应用。然而，焊接大尺寸薄板直角结构件时，板边间隙需严格控制，这使得生产应用中装配间隙往往难以满足这样严格的要求，从而限制了激光焊接的进一步应用。窄间隙焊接技术是一种先进、高效的焊接技术，已被广泛应用于重型构件制造的中厚板焊接中。目前，工业生产应用的窄间隙技术主要是窄间隙电弧焊技术，包括窄间隙TIG焊、窄间隙MIG/MAG焊、窄间隙埋弧焊技术。然而，窄间隙电弧焊在进行焊接时由于较大的热量输入，焊接热影响区宽，焊接残余应力较大。为此，众多学者将激光技术与窄间隙技术结合起来，获得了窄间隙激光焊接技术。虽然该技术已经被广泛应用于中厚板的平板对接焊中，但由于薄板直角结构的特殊性，在薄板直角结构焊接中，焊缝表面平整度、根部熔透、侧壁融合、变形等依然是需要解决的关键问题，致使其在薄板直角结构焊接中的应用较少。因此，急需开发薄板直角结构的有效焊接方法，以获得高质量的薄板直角焊接接头。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术存在的问题，提供一种薄板激光扫描填丝焊接方法，其通过在T型或L型等薄板的直角部位开设半V型或半U型坡口，然后采用光纤将激光束传输到焊缝，通过送丝机构采用“前送丝”的方法将焊丝送入熔池前端，保证焊丝端部位于激光光斑的焦点处，采用激光扫描填丝焊接方法，有效控制焊缝表面质量，减小焊接变形，提高焊接质量和效率，获得高质量的薄板T型焊接接头。

本发明的技术方案是：一种薄板激光扫描填丝焊接方法，采用T型件或L型件直角结构的底板开设一定角度的坡口和激光填丝焊接技术，解决由传统方法焊接薄板T型件或L型件所带来的焊接变形、焊缝不均匀、焊缝接头质量和机械性能差等问题，提高薄板T型件或L型件直角结构的焊接质量和焊接效率。

一种薄板激光扫描填丝焊接方法，包括以下步骤：

步骤S1：焊接前，将待焊工件的待焊接直角结构的底板加工成半V型或半U型的坡口；

步骤S2：将焊丝送入坡口，完成激光束和焊丝的对焦；

步骤S3：设置所需激光焊接工艺参数，在保护气体下进行激光扫描填丝焊接。

上述方案中，所述步骤S1中对加工后的待焊工件的坡口及两侧表面进行打磨和清洗。

上述方案中，所述坡口宽度t为0.8～1.2mm，促进焊丝与待焊工件的充分融合，增强结合强度，获得高质量的焊接接头。

上述方案中，所述步骤S2中将焊丝以一定的倾斜角送入坡口；所述倾斜角为激光束与焊丝之间的夹角。

优选的，所述倾斜角为45度。