[發明專利]一種基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法

有效

• 申請號: 201410361316.3
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104131154A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 姚正軍;徐尚君
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：包括分激光處理和脈沖磁處理，具體是按以下步驟進行的：

（1）、激光處理：利用分光鏡對激光器發射的原始激光束進行分光，經過第一光柵形成三束光，分別為中央光束、光束a、b和光束c、d，之后通過反光鏡和第二光柵控制三束光的光斑大小和位置；

（2）、脈沖磁處理：脈沖放電裝置通過不同形式的磁化器進行脈沖放電，從而產生強脈沖磁場，對焊管焊縫進行脈沖磁處理，即磁頭輸出具有脈沖磁處理參數的脈沖磁對焊縫進行掃描處理。

2.如權利要求1所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：激光處理的步驟是：首先，依據焊縫實際寬度，調整三束光的光斑直徑，使得激光可照射到焊縫、熱影響區和母材；其次，調整輸出功率，使三束光的強度依次減??；再次，確定三束光之間的搭接量，使光斑有交匯；最后，使三束光同步對焊縫區域進行掃描。

3.如權利要求1所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：脈沖磁處理的步驟是：首先，確定脈沖磁場方向為垂直于焊縫方向；然后調整脈沖磁參數沿焊縫方向對焊縫進行處理。

4.如權利要求1所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：激光處理采用連續方式二氧化碳激光器。

5.如權利要求2所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：三束光并行進行掃描，并根據焊接接頭的具體尺寸，確定激光處理參數。

6.如權利要求5所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：激光處理參數包括激光器的輸出功率、移動速度、光斑直徑、搭接量和掃描次數。

7.如權利要求6所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：激光器的輸出功率為0~15kW，移動速度15~35mm/s，中央光束光斑直徑為0~15mm，光束a、b的光斑直徑為0~10mm，光束c、d的光斑直徑為0~5mm，搭接量為0.2~1.0mm，掃描次數為3~7次。

8.如權利要求1或2所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：脈沖磁處理采用低頻、高場強的窄脈沖磁場。

9.如權利要求1或2所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：脈沖磁處理參數包括脈沖磁場強度、頻率、脈寬、處理時間和掃描次數。

10.如權利要求9所述的基于激光和脈沖磁的焊管焊接殘余應力消除方法，其特征在于：脈沖磁場強度為10⁵~10⁶?A/?m，頻率為0.?2~1.0?Hz，脈寬15%~35%，處理時間90~150s，掃描次數3~6次。