[发明专利]中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接方法

说明书

中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接方法，涉及焊接领域。本发明是为了解决传统的焊接方式需要开设较大的焊接坡口，需要较多的填充焊丝，焊接热输入较大，容易产生较大的焊接变形，且焊接效率低、质量差及激光电弧复合焊接飞溅大、焊缝成形差等问题。采用激光操作在前，电弧操作在后的方式对母板缝隙进行焊接，并且保持激光与电弧之间存在一定的光丝距离，使激光器发出的激光和焊枪发出的电弧不作用在一个熔池当中。用于焊接中厚板。

技术领域

本发明涉及中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接方法。属于焊接领域。

背景技术

中厚板是指厚度4.5～25mm的钢板，分为普通碳钢板、低合金钢板、造船钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、桥梁钢板、核电钢板等，主要应用于建筑工程、机械工程、容器制造、造船、桥梁制造、核电等领域，目前中厚板的焊接主要采用传统的焊接方法，如非熔化极气体保护焊接(GTAW)、熔化极气体保护焊接(GMAW)和埋弧焊(SAW)等，传统的焊接方法主要有以下几方面不足：(1)为了保证焊缝根部的熔透性和熔合性，需要开设较大的焊接坡口，采用多层多道的焊接方法，焊接效率低；(2)坡口较大，需要较多的填充焊丝，经济效益低；(3)焊接热输入较大，容易产生较大的焊接变形，焊后矫形工作困难；(4)焊缝热损伤较大，接头性能较低。

为了克服传统焊接方法的不足，常采用激光电弧复合焊接方法，由于激光能量密度较高，可在不开坡口的情况下实现良好的熔合及熔透能力，提高焊接效率、降低焊接热输入、大幅降低焊材的使用量，提高经济效益。

激光电弧复合焊接方法一般采用激光在前电弧在后的方式，并且激光和电弧作用在一个熔池当中，既综合了弧焊及激光焊的优点，又相互弥补了对方的不足，激光保证钢板的熔透，电弧保证表面的成形，钢板越厚对应的激光功率越大，特别是对于对于厚度10mm以上的钢板，激光功率一般需要10KW以上才能保证背面的熔透，较大的激光功率作用在电弧熔池中，使电弧熔池产生了剧烈的震荡，焊接过程极不稳定，产生大量飞溅，焊缝正面成形极差，焊缝背面产生驼峰焊道，以上焊接缺陷难以修复，已经严重影响了产品的正常使用，另外也限制了激光电弧复合焊接在中厚板中的应用。

发明内容

本发明是为了解决传统的焊接方式需要开设较大的焊接坡口，需要较多的填充焊丝，焊接热输入较大，容易产生较大的焊接变形，且焊接效率低、质量差及激光电弧复合焊接飞溅大、焊缝成形差等问题。现提供中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接方法。

中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接方法，所述方法为：

采用激光操作在前，电弧操作在后的方式对母板(1)缝隙进行焊接，并且保持激光与电弧之间存在一定的光丝距离，使激光器发出的激光和焊枪发出的电弧不作用在一个熔池当中。

本申请的有益效果为：

本申请采用激光和电弧联合对缝隙进行焊接，激光和电弧之间保持一定光丝间距，激光在前电弧在后，使得激光和电弧不作用在一个熔池当中，可以避免过大的激光功率影响电弧熔池的稳定性，既可以保证中厚板焊缝背面的熔透性及成形，又可以大幅减少焊接飞溅，同时由于激光在前面的预热作用，可以保证较高焊接速度下后面弧焊焊缝的铺展性，单次焊接保证单面焊接双面成形，保证焊接质量、提高焊接效率。本申请不仅仅适用于钢板的焊接，同样也适用于钢管、镁合金、铝合金、钛合金等金属材料的焊接。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接方法的流程图；

图2为中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接的结构示意图；附图标记2表示焊枪的焊接电弧，附图标记3表示单激光焊接焊缝，附图标记4表示电弧焊接焊缝，附图标记5表示激光器发出的激光束，附图标记6表示焊枪的弧焊喷嘴。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的中厚板不开坡口激光和电弧联合焊接方法，所述方法为：