[发明专利]一种5A06/ZL114A异种铝合金件对接激光摆动焊接方法

说明书

本发明提供了一种5A06/ZL114A异种铝合金件对接激光摆动焊接方法，属于焊接技术领域。该方法包括：将5A06铝合金件ZL114A铝合金件对接摆放，形成待焊接结构，待焊接结构的焊接深度为3～5mm；采用激光摆动焊接工艺对所述待焊接结构进行焊接，得到初始焊接件，焊接时，激光束入射角度为90°，激光功率为4500‑5000W，焊接速度为1500～1800mm/min，光斑直径为0.2～0.3mm，离焦量为‑1～1mm，摆动频率为100～300Hz，摆动幅值为1～3mm；对所述初始焊接件再次进行激光摆动焊接，得到最终产品，焊接时，激光束入射角度为80～85°，激光功率为1000‑2000W，焊接速度为2000～2200mm/min，光斑直径为0.1～0.2mm，离焦量为3～6mm，摆动频率为200～300Hz，摆动幅值为2.5～3mm。该方法得到的焊缝无咬边、凹坑、凸点、表面或近表面气孔，内部质量满足GB/T 22085.2—2008标准严格B级要求，无内部裂纹及气孔。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别提供了一种5A06/ZL114A异种铝合金薄壁件对接激光摆动焊接方法。

背景技术

随着航空航天技术的应用和发展，铝合金的在该领域的应用越来越广泛。铝合金材料可有效减轻产品重量，提高产品性能。激光焊接能量高度集中，可以显著提高焊接速度，实现高精度、低变形的焊接特性。铝合金激光焊接可以极大提高加工速度，降低焊后变形，相比传统连接方法，具有明显优势。但铝合金激光焊接的焊接过程稳定性较差，等离子波动较大，容易形成焊缝表面或近表面的咬边、凹坑、焊瘤、表面或近表面气孔等成形缺陷。焊缝成形缺陷，如咬边、凹坑和气孔等会影响焊缝接头质量，使焊件有效工作截面变小，机械性能随之下降，给产品带来安全隐患。

激光摆动焊接技术，是指在传统激光枪头位置安装一个摆动模块，通过摆动模块对枪头施加周期性摆动激励，使激光束呈现同样周期性运动轨迹。随着与待焊产品的性对运动，会在焊接方向上形成一条周期性变化的焊接轨迹，如“1”“o”“∞”“8”等形状。在激光摆动焊接过程，激光束在摆动模块作用下实现高频周期性运动，一方面会使焊缝反复重熔，增大熔池面积，可以对成形缺陷起到改善作用；同时增大激光束的作用面积，提高匙孔稳定性，有利于减少焊缝成形缺陷的产生，因而通常采用激光摆动焊接技术来进行铝合金焊接。

由于5A06铝合金和ZL114A铝合金理化性能有一定差异，当5A06铝合金件和ZL114A铝合金件焊接深度为3～5mm时，二者采用常规的激光摆动焊接工艺对接时焊缝依然存在咬边、凹坑和气孔焊缝缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种5A06/ZL114A异种铝合金件对接激光摆动焊接方法，该方法得到的焊缝无咬边、凹坑、凸点、表面或近表面气孔，内部质量满足GB/T 22085.2—2008标准严格B级要求，无内部裂纹及气孔。

本发明的技术解决方案是：

一种5A06/ZL114A异种铝合金件对接激光摆动焊接方法，包括以下步骤：

(1)将5A06铝合金件及ZL114A铝合金件对接摆放，形成待焊接结构，所述待焊接结构的焊接深度为3～5mm；

(2)采用激光摆动焊接工艺对所述待焊接结构进行焊接，得到初始焊接件，焊接时，激光束入射角度为90°，激光功率为4500-5000W，焊接速度为1500～1800mm/min，光斑直径为0.2～0.3mm，离焦量为-1～1mm，摆动频率为100～300Hz，摆动幅值为1～3mm；

(3)将所述初始焊接件冷却至室温后再次进行激光摆动焊接，得到最终产品，焊接时，激光束入射角度为80～85°，激光功率为1000～2000W，焊接速度为2000～2200mm/min，光斑直径为0.1～0.2mm，离焦量为3～6mm，摆动频率为200～300Hz，摆动幅值为2.5～3mm。