[发明专利]一种厚板钛合金窄间隙双激光束填粉焊接方法

权利要求书

1.一种厚板钛合金窄间隙双激光束填粉焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设计坡口形状及焊前处理：焊件厚度100-130mm，为减小填充体积同时避免热量积累，设计开带钝边的U型坡口，钝边10-15mm，底边坡口角度宽度3-6mm，焊前先对坡口附近进行机械打磨和化学清洗，去除表面氧化膜、水分、油污等，吹干后利用夹具将焊件装夹固定在工作台上。

步骤2、激光自熔打底焊：利用大功率激光器对钝边进行激光深熔打底，实现一次性焊透成形。工艺参数设置为：激光功率为10kW-30kW，光斑直径为2-8mm。焊接速度为1.0-5.0m/min，焊接过程中侧吹流量为15L/min的99.9％氩气气体作为保护气体以避免焊件氧化。

步骤3、双激光束填粉填充焊：在打底焊缝上端以一定距离依次排列送粉管、激光器和送气管，送粉方式采用非同轴侧向送粉，开启送粉管在前方预置粉末，通过送粉器调节送粉速率，保证焊接时金属粉末量充足，同时开启激光器和送气管开始焊接，通过运动机构使送气管、激光头、送粉管以相同的速度向前同步移动，进行多层单道焊接，每层采用直线焊接路径，焊接方向一致，完成单层焊接后待焊缝冷却至室温再进行下一层的施焊，并对层间焊缝进行清理。具体工艺参数为：激光功率2000W-6000W，离焦量-2-+2mm，焊接速度0.5-1.5m/min，保护气采用99.9％纯氩气，保护气体流量为15L/min，焊料选用球磨制备的合金粉末，颗粒直径为100-150μm。

2.如权利要求1所述的一种厚板钛合金窄间隙双激光束填粉焊接方法，其特征在于，所述双光束可以为同种激光采用光学分离方法分成两个独立的光束或双激光器同时作业，所用双光束的光束排列方式、光斑间距、光束角度均可人为调控。

3.如权利要求1所述的一种厚板钛合金窄间隙双激光束填粉焊接方法，其特征在于，送粉管、激光作用位置、送气管之间的相对位置保持不变，其中送粉管与激光作用位置间距1-100mm，送气管与激光激光作用间距1-100mm。

4.如权利要求3所述的送粉及送气方式，所用送粉管和送气管直径可根据坡口宽度改变，双管均深入到坡口内部，送粉角度可通过装夹设备调节。