[發明專利]一種基于激光高頻振蕩熔池的電弧焊接方法有效
| 申請號： | 201910141876.0 | 申請日： | 2019-02-26 |
| 公開（公告）號： | CN109773339B | 公開（公告）日： | 2021-04-13 |
| 發明（設計）人： | 羅怡;張成洋;陳東;譚念青;杜金龍;唐學鵬;楊忠儀;祝進 | 申請（專利權）人： | 重慶理工大學 |
| 主分類號： | B23K26/348 | 分類號： | B23K26/348 |
| 代理公司： | 重慶華科專利事務所 50123 | 代理人： | 康海燕 |
| 地址： | 400054 重*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 激光 高頻 振蕩 熔池 電弧焊接 方法 | ||
1.一種基于激光高頻振蕩熔池的電弧焊接方法，其特征在于：所述方法利用電弧熱源提供焊接成形所需要的主要能量，借助高頻脈沖激光能量振蕩熔池，激發熔池高頻振蕩使熔凝過程形成致密且細晶的焊縫組織結構，其包括如下步驟：
1）將待焊工件固定于焊接平臺上，調整電弧焊槍和激光出射頭的相對位置，使得激光出射方向與電弧出射方向沿鉛錘線對稱分布，兩者之間的夾角為5~10°，且以工作臺前進方向為參照，激光出射作用點在后，電弧熱源作用點在前，使得激光能量作用于電弧熔池尾部區域；
2）設定電弧電流脈沖與激光脈沖的協同工作模式：
當電弧電流為非脈沖模式時，激光脈沖能量與電弧能量為任意匹配；
當電弧電流為脈沖模式時，激光脈沖與電弧電流脈沖的能量匹配包括：
當電弧電流脈沖與激光脈沖為同步脈沖，在一個能量匹配周期內，脈沖能量匹配為峰值-峰值匹配；
當電弧電流脈沖與激光脈沖為異步脈沖，激光脈沖頻率至少2倍于電弧電流脈沖頻率，在一個能量匹配周期內，至少包括一個脈沖能量匹配為峰值-峰值匹配，其余脈沖能量匹配為峰值-基值匹配；
3）設定脈沖激光束作用模式為微動掃描模式，脈沖激光束以圓形軌跡、橢圓形軌跡、三角形軌跡、月形軌跡或直線往復軌跡作用于熔池區域，微動掃描區域為電弧熔池尾部，且微動掃描區域面積≥1/3熔池表面積，微動掃描頻率與電弧熱源運動速率成正比；
4）開啟激光器和電弧電源，出射激光束，激光脈沖頻率為20~50kHz，脈沖峰值功率不低于2kW，同時引弧使電弧開始工作、金屬絲材開始送絲，焊接開始；
5）焊接過程結束時，先關停激光束出射，再熄滅電弧，停止送絲，并延遲停止保護氣，結束全部焊接流程。
2.根據權利要求1所述的基于激光高頻振蕩熔池的電弧焊接方法，其特征在于：所述電弧電流脈沖與激光脈沖為異步脈沖。
3.根據權利要求1或2所述的基于激光高頻振蕩熔池的電弧焊接方法，其特征在于：所述電弧平均脈沖電流范圍為80~180A，且其電流為連續輸出的直流電弧電流或交流電弧電流，送絲方式為同軸送絲或旁軸送絲。
4.根據權利要求1或2所述的基于激光高頻振蕩熔池的電弧焊接方法，其特征在于：所述電弧為金屬熔化極氣體保護電弧、鎢極氣體保護電弧或等離子弧。
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