[發(fā)明專利]高密封性鋁合金矩形腔體等離子弧-激光復(fù)合焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911255271.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN110899980B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譙永鵬;吳東江;牛方勇;馬廣義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)富創(chuàng)精密設(shè)備股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/348
• 分類號(hào): B23K26/348
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

本發(fā)明公布了一種高密封性鋁合金厚板矩形腔體等離子弧?激光復(fù)合焊接方法。高密封性鋁合金厚板矩形腔體的長(zhǎng)度、高度及寬度尺寸均≥350mm，腔體用鋁合金拉伸板材料為AL6061?T6，板厚20mm?25mm，各相鄰板按照T型或L型板間定位方式拼接，焊絲材料為4043，焊絲直徑要求焊縫高度及寬度均大于5mm，焊縫質(zhì)量滿足GB\12469?1990，腔室極限真空度達(dá)到1Pa。極大提高了材料利用率及加工效率，降低了材料及周期成本。利用復(fù)合焊接技術(shù)，相比單一激光焊及等離子焊接等方式，有效提高焊接質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)成型與工藝技術(shù)，涉及一種高密封性鋁合金矩形腔體的等離子弧-激光復(fù)合焊接方法。

背景技術(shù)

鋁合金具有重量輕、抗腐蝕、強(qiáng)度高、易成形和無(wú)低溫脆性等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、高鐵、汽車、電子信息等領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，高密封性的鋁合金矩形腔體是一種重要且典型的工程結(jié)構(gòu)，如IC裝備中的CM焊接裝載腔、醫(yī)療用鋁合金腔體、表面分析用超高真空系統(tǒng)腔體及真空鍍膜用腔體等。這些結(jié)構(gòu)一般都要求較高的密封性、強(qiáng)度及加工精度，目前可以選擇的加工方式包括整體機(jī)加法和焊接成形法。整體機(jī)加法是指利用機(jī)械切削的方法將整塊鋁合金鑄件和鍛件減材掏空實(shí)現(xiàn)腔體的制造，這種方法工藝復(fù)雜，需要首先提供適合產(chǎn)品大小的鑄件和鍛件，且機(jī)加周期長(zhǎng)，材料利用率極低，不適合腔體結(jié)構(gòu)大規(guī)模低成本地制造。焊接成形法則是指將標(biāo)準(zhǔn)的鋁合金板材機(jī)加成所需尺寸，然后用焊接的方法將各板材拼焊在一起形成腔體。常規(guī)鋁合金焊接方法有電弧焊、激光焊、氣焊、火焰焊、等離子體焊或復(fù)合焊接等。對(duì)于如本申請(qǐng)中的20 mm以上厚度的鋁合金板材而言，氣焊、火焰焊等的能量密度太小，不適合厚板的焊接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高密封性鋁合金矩形腔體等離子弧-激光復(fù)合焊接方法，通過合理地設(shè)計(jì)焊接順序及設(shè)置焊接工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度、低變形、密封性良好的鋁合金厚板矩形腔體的焊接。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種高密封性鋁合金矩形腔體等離子弧-激光復(fù)合焊接方法，該方法包括以下步驟：

第一步、首先將一號(hào)板、三號(hào)板、四號(hào)板、五號(hào)板、六號(hào)板夾緊拼裝成矩形腔體，保留二號(hào)板暫不拼裝，將腔體暫未安裝二號(hào)板的一面缺口朝上水平放置，使一號(hào)板與三號(hào)板、四號(hào)板、五號(hào)板、六號(hào)板搭接的內(nèi)側(cè)四條焊縫處于水平狀態(tài)，從二號(hào)板的腔體缺口處伸進(jìn)焊槍，使用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)焊接一號(hào)板與三號(hào)板、四號(hào)板、五號(hào)板、六號(hào)板搭接的內(nèi)部四條焊縫；

第二步、保持腔體姿態(tài)不變，蓋上二號(hào)板，使用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)焊接二號(hào)板與五號(hào)板、六號(hào)板搭接的外側(cè)兩條焊縫；

第三步、將腔體倒置，二號(hào)板置于底部，一號(hào)板上矩形環(huán)狀缺口側(cè)面朝上，使二號(hào)板與三號(hào)板、四號(hào)板、五號(hào)板、六號(hào)板搭接的內(nèi)側(cè)四條焊縫均處于水平狀態(tài)，從一號(hào)板的矩形環(huán)狀缺口處伸進(jìn)焊槍，使用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)焊接二號(hào)板與三號(hào)板、四號(hào)板、五號(hào)板、六號(hào)板搭接的內(nèi)側(cè)四條焊縫；

第四步、將腔體調(diào)整至六號(hào)板置于底部的姿態(tài)，從一號(hào)板矩形環(huán)狀缺口處伸進(jìn)焊槍，使用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)焊接六號(hào)板與三號(hào)板、四號(hào)板搭接的腔體內(nèi)部?jī)蓷l焊縫；

第五步、將腔體調(diào)整至五號(hào)板置于底部的姿態(tài)，從一號(hào)板上矩形環(huán)狀缺口處伸進(jìn)焊槍，使用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)焊接五號(hào)板與三號(hào)板、四號(hào)板搭接的腔體內(nèi)部?jī)蓷l焊縫以及一號(hào)板與六號(hào)板搭接的一條腔體外側(cè)焊縫；

第六步、將腔體調(diào)整至六號(hào)板置于底部的姿態(tài)，使用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)焊接一號(hào)板與五號(hào)板搭接的一條腔體外側(cè)焊縫；

第七步、將腔體調(diào)整至三號(hào)板置于底部的姿態(tài)，使用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)焊接四號(hào)板與一號(hào)板、二號(hào)板、五號(hào)板、六號(hào)板搭接的四條腔體外側(cè)焊縫；

第八步、將腔體調(diào)整至四號(hào)板置于底部的姿態(tài)，使用優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)焊接三號(hào)板與一號(hào)板、二號(hào)板、五號(hào)板、六號(hào)板搭接的四條腔體外側(cè)焊縫。