[发明专利]一种有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法与系统

权利要求书

1.一种有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：提供待焊板材，对待焊板材的对接面进行打磨清洗，在对接面加工出U型坡口，然后将待焊板材用夹具夹紧；

步骤2：提供激光焊接系统，所述激光焊接系统包括激光发生器、传输光纤、激光焊接头；

步骤3：提供填充带材，去除填充带材表面氧化层；

步骤4：提供压紧滚轮系统，所述压紧滚轮系统包括压紧滚轮，滚轮支架，弹簧，调节螺栓，下滑块，上滑块，丝杆，支撑滑板，驱动电机，支撑架，安装板；

步骤5：启动激光焊接系统，打开激光发生器，保护气体喷嘴吹送焊接保护气体，进行激光自熔打底焊，完成打底焊接，关闭激光发生器，关闭焊接保护气体；

步骤6：将第一填充带材置于U型坡口中，开启驱动电机压紧第一填充带材，打开激光发生器，保护气体喷嘴吹送焊接保护气体，开始激光填带焊；

步骤7：完成一道焊接后，关闭激光发生器，关闭驱动电机，关闭焊接保护气体，激光焊接头回到焊接起始点；

步骤 8：将第二填充带材置于U型坡口中，重复步骤6和步骤7；

步骤9：依次将填充带材置于U型坡口中，重复步骤6和步骤7，进行多层焊，直到焊接完成。

2.根据权利要求1所述的有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法，其特征在于，窄间隙激光填带焊接分为两种具体实施方式：采用摆动激光进行窄间隙激光填带焊接；采用V型槽填充带材进行窄间隙激光填带焊接。

3.根据权利要求1所述的有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法，采用摆动激光进行窄间隙激光填带焊接，其特征在于，待焊板材可以为镁合金等，待焊板材厚度为20-50 mm；采用V型槽填充带材进行窄间隙激光填带焊接，其特征在于，待焊板材可以为铝合金等，待焊板材厚度为20-50 mm。

4.根据权利要求1所述的有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法，其特征在于， U型坡口底边宽度为2-5 mm，钝边为5-10 mm。

5.根据权利要求1所述的有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法，其特征在于，填充带材根据U型坡口尺寸、激光功率和焊接效率的要求确定第一填充带材、第二填充带材、…、第N填充带材；其中采用摆动激光进行窄间隙激光填带焊接，其特征在于，填充带材厚度d1为1-3mm，填充带材宽度d2为2-5 mm；采用V型槽填充带材进行窄间隙激光填带焊接，其特征在于，填充带材厚度d1为2-6 mm，填充带材宽度d2为2-5 mm，填充带材开V型槽，其中V型槽深度S1为1.2-4 mm，V型槽宽度S2为1-2.5 mm。

6.根据权利要求1所述的有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法，其特征在于，压紧滚轮压力为100-700 N。

7.根据权利要求1所述的有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法，其特征在于，激光焊接头的倾斜角度α为0-30 °。

8.根据权利要求1所述的有色金属厚板窄间隙激光填带焊接方法，采用摆动激光进行窄间隙激光填带焊接，其特征在于，激光束为摆动波形，其中振幅A为0.8-2.5 mm，频率f为30-200 Hz，摆动轨迹为圆形。

9.一种有色金属厚板窄间隙激光填带焊接系统，其特征在于，包括激光焊接系统和压紧滚轮系统，所述激光焊接系统包括激光发生器、传输光纤、激光焊接头，其中激光焊接头通过安装板与滚轮支架固连，所述压紧滚轮系统包括压紧滚轮，滚轮支架，弹簧，调节螺栓，下滑块，上滑块，丝杆，支撑滑板，驱动电机，支撑架，安装板；压紧滚轮系统中驱动电机通过丝杆给上滑块传导压力，上滑块再通过销柱将压力传导到下滑块，下滑块又通过弹簧将压力传导到滚轮支架，继而传导到压紧滚轮从而压紧填充带材，驱动电机安装在支撑滑板上通过支撑架的滑动导轨实现平移，上滑块的定位孔以及调节螺栓，可解决因填充带材的陆续添加带来的焊接平面上移的问题。