[發明專利]基于過渡層控制的雙側激光鈦鋼復合板全焊透焊接方法

有效

• 申請號: 201611103420.8
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106425100B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 陳勇;陳輝;楊濤;茍國慶;李仁東
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B23K26/211
• 分類號: B23K26/211;B23K26/60;B23K26/12;B23K103/24
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙)51239
• 代理人: 劉華平

1.一種基于過渡層控制的雙側激光鈦鋼復合板全焊透焊接方法，包括以下步驟：

1)、加工焊接坡口：在待焊鈦鋼復合板焊接截面的復合過渡線處，沿復合過渡線長度方向加工截面為半橢圓形的坡口；

2)、清理焊接區域：清理待焊鈦鋼復合板的坡口、待焊區以及周圍區域；

3)、制備過渡層：使用丙酮作為粘接劑將混合均勻的過渡層金屬粉末制成糊狀，均勻填充于待焊鈦鋼復合板的坡口處，壓緊并進行烘干處理；所述過渡層金屬粉末由如下重量百分比的物質組成：鈮10-20％，釩30-40％，鈹30-40％，銅10-20％，上述組分重量百分比之和為100％；

4)、激光雙側焊接：將待焊鈦鋼復合板組對裝配夾緊，焊前將待焊鈦鋼復合板預熱到100-120℃；使用激光對待焊鈦鋼復合板進行雙側同步焊接，焊接時控制激光功率與焊接速度之間的匹配，使兩側金屬的熔池底部恰好位于鈦鋼復合板的復合界面位置；焊接過程中采用純度不小于99.999％的高純氬氣對高溫焊縫區及熱影響區進行保護。

2.根據權利要求1所述的一種基于過渡層控制的雙側激光鈦鋼復合板全焊透焊接方法，其特征在于：所述步驟1)在待焊鈦鋼復合板的焊接截面上加工截面為半橢圓形的坡口，坡口的深度即為半橢圓形短軸a的1/2，半橢圓形的長軸b與待焊鈦鋼復合板的鈦覆層與鋼基層的結合面垂直，所述半橢圓形的短軸a＝1-1.6mm、長軸b＝1-2mm。

3.根據權利要求1所述的一種基于過渡層控制的雙側激光鈦鋼復合板全焊透焊接方法，其特征在于：所述步驟2)清理焊接區域的具體做法是：清理待焊鈦鋼復合板的坡口和待焊區域，清理區域應不小于坡口邊緣的15mm，去除雜物和氧化膜，然后用酒精溶液清理待焊區和待焊區周圍，去除有機物雜質。

4.根據權利要求1所述的一種基于過渡層控制的雙側激光鈦鋼復合板全焊透焊接方法，其特征在于：在進行所述步驟4)將待焊鈦鋼復合板組對裝配夾緊的裝配間隙為0-0.2mm。

5.根據權利要求1所述的一種基于過渡層控制的雙側激光鈦鋼復合板全焊透焊接方法，其特征在于：所述步驟4)中使用激光對待焊鈦鋼復合板進行雙側同步焊接，焊接時控制激光功率與焊接速度之間的匹配，使兩側金屬的熔池底部恰好位于鈦鋼復合板的復合界面位置的具體做法是：先通過前期實驗確定一定焊接速度下達到所需熔深時的鈦覆層側焊接線能量和鋼基層側焊接線能量；在實際雙側同時焊接中，根據焊接速度，嚴格控制激光功率使鈦覆層側線能量和鋼基層側線能量為前期實驗確定的與所述焊接速度對應的線能量。

6.根據權利要求1所述的一種基于過渡層控制的雙側激光鈦鋼復合板全焊透焊接方法，其特征在于：所述步驟4)中采用純度不小于99.999％的高純氬氣保護的高溫焊縫區及熱影響區是指焊接過程中溫度大于295℃的區域。