[发明专利]中厚板T型接头角焊缝的摆动激光填丝焊接方法

说明书

本发明涉及焊接技术领域，公开一种中厚板T型接头角焊缝的摆动激光填丝焊接方法，在中厚板T型接头角焊过程中，沿着焊接的方向，通过周期性摆动激光束，辅以填丝进行角焊缝焊接，其中摆动方向与焊接方向垂直。本发明的中厚板T型接头角焊缝的摆动激光填丝焊接方法，焊接过程中激光束以“|”字形并垂直于焊接方向的周期性摆动，均匀地搅拌熔池从而拓宽焊缝宽度，实现大尺寸、大熔深、高效率、低变形的焊接过程，与单激光相比，可显著提高激光焊对板间隙的适应性以及焊喉热裂纹的敏感性。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体而言涉及一种中厚板T型接头角焊缝的摆动激光填丝焊接方法。

背景技术

T型接头角焊缝作为几种最为常见的接头形式之一，广泛地应用于汽车，船舶，钢结构等诸多领域。传统的焊接方法通常采用气保焊(GMAW，GTAW)，虽然其焊缝质量较好且成本较低，但是单道焊缝熔深不足，焊接热输入量大，焊接变形大，尤其在焊中厚板时更是需要多层多道焊，焊接变形严重且效率低下。

近年来随着激光焊的不断发展，凭借其大熔深，高效率，小变形等众多优势，使得许多焊缝接头形式的传统焊接方式都已被激光焊所替代。然而激光焊对装配间隙的高要求及其焊缝细窄的特性限制了它在角焊缝这类焊缝形式中的应用。即使采用普通的激光填丝焊一定程度上弥补了装配间隙可能导致的焊喉尺寸不足的缺陷，但仍会因为T型接头这类结构限制以及其自身焊缝细窄的特点影响最终的有效根部熔深。

发明内容

本发明的目的旨在针对现有技术的中厚板T型接头角焊缝采用传统的焊接方式生产效率低、焊接变形大的问题，以及普通的激光填丝焊对装配间隙的适应性低、有效根部熔深较浅的问题，提出一种中厚板T型接头角焊缝的摆动激光填丝焊接方法，采用摆动激光填丝焊接方法，焊接过程中均匀地搅拌熔池从而拓宽焊缝宽度，实现大尺寸、大熔深、高效率、低变形的焊接过程。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种中厚板T型接头角焊缝的摆动激光填丝焊接方法，在中厚板T型接头角焊过程中，沿着焊接的方向，通过周期性摆动激光束，辅以填丝进行角焊缝焊接，其中摆动方向与焊接方向垂直。

优选地，周期性摆动的路径为“|”字形，并垂直于焊接方向。

优选地，在焊接过程中，送丝焊枪与焊缝的锐角夹角α为35°-50°，送丝方向与焊接方向相反。

优选地，中厚板板厚s为10mm，材质304不锈钢，以T型接头装配δ为90°±5°，装配间隙Gap≦1mm。

优选地，焊接过程采用YLS-10000-S4光纤激光器，波长1.03-1.06um，采用IPG的D50 wobble焊接头，激光束运行角度为β为80°-95°。

优选地，焊接过程中，采用99.99％的高纯氩做正面保护，气体流量20-30L/min，吹气方向沿焊接方向。

优选地，焊接过程中，保持保护气管、激光束和送丝枪位于同一个平面，并且与垂直的B板平面夹角θ为10°-30°，所述B板为焊接到中厚板上的板件。

优选地，焊接过程中，激光束的激光功率为4-6kw，焊接速度为0.6-1.5m/min，离焦量为0mm，激光束摆动幅度为1.5mm-3mm，摆动频率为100Hz-280Hz。

优选地，在焊接过程中，通过增大摆动幅度以获得更加均匀的焊缝。

优选地，在焊接过程中，通过减小摆动幅度以获得具有更深的根部熔深的焊缝。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：