[发明专利]一种用于高温合金的激光辅助熔化极电弧增材连接方法

摘要

本发明公开了一种用于高温合金的激光辅助熔化极电弧增材连接方法，属于焊接技术领域。该方法将激光电弧复合焊接技术和增材制造技术结合，通过激光光致等离子体和熔化极电弧的耦合作用，实现了小电流下稳定的熔滴过渡，通过精确控制每一道焊缝的宽度和深度，实现微小焊道的逐层累积，形成焊接接头，使得每道焊缝热输入更小，焊接热影响区更窄，熔池高温停留时间短，凝固速度加快，获得的熔池宽度变窄，熔池深度变浅，化学成分和组织更加均匀，气孔、裂纹等缺陷更容易控制，晶粒更细小，焊接应力和残余变形小，显著提高高温合金焊接接头的综合性能，增加构件使用寿命，具有较高的性价比。

主权项

1.一种用于高温合金的激光辅助熔化极电弧增材连接方法，其特征在于，它是按照以下步骤进行：步骤一、在焊接前采用刨边机将高温合金的待连接部位加工成X型坡口，坡口角度为80°～160°，钝边为0.5mm～1.5mm，然后对距离坡口两端20cm范围内进行打磨露出金属光泽，最后对加工及打磨的部位进行清洗，将清洗后的工件用焊接工装夹具固定；步骤二、将焊枪与激光头置于同一平面内，激光头竖直向下，焊枪与工件的夹角为30°～60°，与激光头形成旁轴复合，焊丝与工件的交点到激光作用点的距离为0mm～2mm；步骤三、设置激光辅助熔化极电弧增材连接工艺参数，离焦量为‑6mm～+6mm，激光功率为300W～1600W，焊接速度为0.5m/min～1.5m/min，对于直流电源，电弧电压为12V～22V，焊接电流为30A～80A，对于脉冲电源，电弧电压为12V～25V，平均电流为30A～60A，基值电流为20A～40A，脉冲频率为50Hz～120Hz，搭接宽度为0.3mm～1.5mm，每层厚度为0.5mm～2mm，保护气为惰性气体He、Ar或He、Ar的混合气，保护气流量为15L/min～25L/min；步骤四、设定好运行路径后，启动开关，激光头在前，焊枪在后，激光光致等离子体和电弧形成复合热源熔化焊丝和母材，每堆焊一层结束后，翻转工件，焊接坡口的另一面，坡口两面交叉焊接，形成焊接接头。