[发明专利]一种高功率激光电弧复合焊能量调制焊接方法

摘要

一种高功率激光电弧复合焊能量调制焊接方法，属于材料加工领域。该方法：复合焊中电弧电流恒定，激光输出恒定功率时间t1内，电弧与激光产生协同效应并清除羽辉；激光输出调制功率时间t2内电弧维持小孔存在，激光调制功率在零与P间(P为t1内的恒定功率，大于3kW)。t1和t2的选取与小孔形成时间有关，其交替频率为10～500Hz；复合方式为：激光与电弧同轴或旁轴；电弧为非熔化极惰性气体保护电弧、熔化极气体保护电弧或等离子弧；激光束为Nd:YAG激光、光纤激光或碟片式激光。该方法可大幅度的减少能量输入，焊接过程更稳定，焊缝成形更好，且几乎不影响焊接熔深；由于大幅度的降低了制造能耗，使得焊接制造过程更绿色环保。

主权项

1.一种高功率激光电弧复合焊能量调制焊接方法，其特征在于：复合焊接时，激光束与电弧共同作用于工件表面，电弧电流恒定，同时激光的输出功率按特定的时间比例实现调制输出；具体如下：(a)电弧电流30A～300A，复合焊接中电流恒定；钨极尖端到工件的距离为1mm～5mm，保护气流量在5～50L/min；激光束与电弧的复合模式为同轴或旁轴；在旁轴模式中，光束与电弧电极之间的夹角为10°～60°；激光光斑作用点与电弧熔池中心之间的距离为0.1mm～10mm；(b)激光器输出恒定功率时间t1与输出调制功率时间t2交替出现，交替频率为10Hz～500Hz；t1为Tg～Tc，该时间内恒定功率P的范围3kW～100kW；t2为Tc‑t1～5Tc，该时间内激光调制功率为零瓦至P间；Tg为深熔小孔快速形成到缓慢形成的拐点时间，Tc为作用于板面的光斑直径除以焊接速度。