[發(fā)明專利]激光-GMA電弧復(fù)合熱源填絲焊接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410092005.1
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103862177A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷振;王旭友;王小朋;李長義
• 申請（專利權(quán)）人: 機(jī)械科學(xué)研究院哈爾濱焊接研究所
• 主分類號: B23K26/348
• 分類號: B23K26/348;B23K26/24;B23K26/32;B23K28/02
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 陳曉光

1.一種激光-GMA電弧復(fù)合熱源填絲焊接方法，其特征是：該方法包括：將激光束與GMA電弧按照旁軸復(fù)合的方式進(jìn)行復(fù)合焊接，額外填充一根焊絲至激光-GMA復(fù)合熱源的作用區(qū)域，通過復(fù)合熱源及熔池的熱量來實(shí)現(xiàn)填充焊絲的熔化，消耗復(fù)合熱源焊接過程中的富余熱量，在不增加電弧功率的條件下提高焊接熔敷效率，改善焊縫金屬組織性能，降低焊接熱輸入對材料的損傷，減小焊接變形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光-GMA電弧復(fù)合熱源填絲焊接方法，其特征是：所述的激光與GMA電弧的復(fù)合采用激光在前、電弧在后的復(fù)合方式或采用電弧在前、激光在后的復(fù)合方式，所述的焊絲的送進(jìn)位置從焊接方向前端送進(jìn)或從激光束與電弧的中間位置送進(jìn)或從焊接方向的后部送進(jìn)，所述的填充的焊絲在垂直于焊接方向上沿焊絲擺動頻率在0～100?HZ，擺幅在0-5?mm進(jìn)行擺動，以確保填充焊絲后焊縫金屬鋪展良好。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光-GMA電弧復(fù)合熱源填絲焊接方法，其特征是：所述的填充焊絲的直徑為0.8～1.6?mm，所述的填充焊絲的送絲速度1.0～15.0?m/min，焊接速度0.5～5.0?m/min，焊接電流50～350A，激光功率≥500?W，光絲間距在1～8?mm范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的激光-GMA電弧復(fù)合熱源填絲焊接方法，其特征是：所用激光器為Nd：YAG激光器、碟型激光器、光纖激光器、半導(dǎo)體激光器或CO2激光器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的激光-GMA電弧復(fù)合熱源填絲焊接方法，其特征是：試驗(yàn)?zāi)覆臑?005A鋁合金型材，型材狀態(tài)為T6狀態(tài)，型材規(guī)格為1000×500×120?mm，焊接區(qū)域的板厚為4?mm，接頭形式為對接接頭，開設(shè)30°坡口，焊接要求根部熔透并填滿背面的焊漏槽；所用焊絲為直徑Φ1.2?mm的ER5087鋁合金焊絲，焊接過程采用脈沖MIG電弧，復(fù)合時激光在前，電弧在后，實(shí)施過程中的激光-MIG復(fù)合焊接參數(shù)：焊接速度2.6?m/min，激光功率3600W，焊接電流205A；激光-MIG復(fù)合熱源填絲焊分別采用了前送絲、中間送絲和后送絲三種不同方式，前送絲方式的焊接參數(shù)：焊接速度3.6?m/min，激光功率5000W，焊接電流205A，填充焊絲的送絲速度7.0?m/min，焊絲擺動頻率5?HZ，擺幅2?mm；中間送絲方式的焊接參數(shù)：焊接速度3.6?m/min，激光功率4500W，焊接電流205A，填充焊絲的送絲速度7.0?m/min，焊絲擺動頻率5?HZ，擺幅2?mm；后送絲方式的焊接參數(shù)：焊接速度3.6?m/min，激光功率4500W，焊接電流205A，填充焊絲的送絲速度5.5?m/min，焊絲擺動頻率5?HZ，擺幅2?mm；所用激光器為光纖激光器，保護(hù)氣體為工業(yè)純氬，保護(hù)氣體流量20?L/min，焊后三種激光-MIG復(fù)合熱源填絲焊縫均具有良好的焊縫成形，其中，前送絲和中間送絲方式獲得的焊縫成形更好，與傳統(tǒng)的激光-MIG復(fù)合焊相比，其焊接速度提高了1/3以上，焊接變形更小。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的激光-GMA電弧復(fù)合熱源填絲焊接方法，其特征是：試驗(yàn)?zāi)覆臑镼235低碳鋼，試板規(guī)格為300×120×10?mm，所用焊絲為直徑Φ1.2?mm的ER50-6氣保焊焊絲，焊接過程采用脈沖MIG電弧，復(fù)合時激光在前，電弧在后，所用激光器為光纖激光器，保護(hù)氣體為80%Ar+20%CO₂，保護(hù)氣體流量20?L/min；實(shí)施過程中的激光-MIG復(fù)合焊接參數(shù)：焊接速度1.5?m/min，激光功率2000W，焊接電流280A，激光-MAG復(fù)合熱源填絲焊接參數(shù)：焊接速度2.5m/min，激光功率2000W，焊接電流280A，填充焊絲的送絲速度6.0?m/min，采用前送絲方式，焊絲擺動頻率5?HZ，擺幅3?mm；焊后獲得的激光-MAG復(fù)合熱源填絲焊縫具有非常好的焊縫成形，在焊接速度明顯提高的條件下，其焊縫的熔寬基本與激光-MAG復(fù)合焊相當(dāng)。