[发明专利]一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接装置及方法

权利要求书

1.一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接方法，其特征在于：包括第一TIG电源（9）、第二TIG电源（1）和热丝电源（8），其中，第一TIG电源（9）的负极和正极分别与第一TIG焊枪（5）和待焊接铝合金厚板（10）连接，从而在第一TIG焊枪（5）和待焊接铝合金厚板（10）之间形成熔池电弧（12）；所述热丝电源（8）的负极和正极分别与第一TIG焊枪（5）和焊丝（7）连接，从而在第一TIG焊枪（5）和焊丝（7）的底端之间形成熔丝电弧（11）；所述第二TIG电源（1）的负极和正极分别与第二TIG焊枪（2）和待焊接铝合金厚板（10）连接，从而在第二TIG焊枪（2）和待焊接铝合金厚板（10）之间形成加热电弧（13），所述第一TIG焊枪（5）和第二TIG焊枪（2）之间具有朝待焊接铝合金厚板（10）表面发射激光束（4）的激光器；所述第一TIG焊枪（5）由一超声变幅杆（3）控制其在焊接过程中，沿焊接方向往复振动；

所述焊接方法，先进行打底焊接，之后再进行填充和盖面焊，具体操作为：

1）打底焊接时，沿焊接方向，第一TIG焊枪（5）设置在激光束（4）的前方，并将其与第一TIG电源（9）和热丝电源（8）连接；第二TIG焊枪（2）设置在激光束（4）的后方，并将其与第二TIG电源（1）连接，并将其与第二TIG电源（1）和超声变幅杆（3）连接，之后进行焊接操作；

2）填充和盖面焊时，沿焊接方向，第二TIG焊枪（2）设置在激光束（4）的前方，并将其与第二TIG电源（1）连接，并将其与第二TIG电源（1）和超声变幅杆（3）连接；第一TIG焊枪（5）设置在激光束（4）的后方，并将其与第一TIG电源（9）和热丝电源（8）连接，之后进行焊接操作。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接方法，其特征在于：所述焊丝（7）由送丝机构（6）控制其送丝。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接方法，其特征在于：在进行所述打底焊接之前，需要将待焊接铝合金厚板（10）加工出Y型或U型的坡口，同时，对焊接工件进行表面处理，之后将焊接工件与待焊接铝合金厚板（10）的坡口连接并用焊接夹具固定。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接方法，其特征在于：在打底焊接或填充和盖面焊时，都需要开启保护气，用来保护熔池防止被氧化。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接方法，其特征在于：所述第一TIG焊枪（5）和第二TIG焊枪（2）的钨针与待焊接铝合金厚板（10）的间距为0-6mm，第一TIG焊枪（5）与水平面的夹角θ₁为40-80°，第二TIG焊枪（2）与水平面之间的夹角θ₂为40-80°。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接方法，其特征在于：所述第一TIG电源（9）的电流为20-300A，第二TIG电源（1）的电流为20-150A，热丝电源（8）的电流为50-400A。

7.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接方法，其特征在于：所述焊丝（7）的直径为0.8-3mm，送丝速度为0.2-20m/min。

8.根据权利要求1所述的一种铝合金厚板多层激光-TIG复合焊接方法，其特征在于：所述超声变幅杆（3）的超声振动频率为5-900kHz，振动幅度为1-10um。