[發明專利]一種厚板高強鋼激光-電弧復合高效焊接方法及其焊接夾具

在審

• 申請號: 201911358421.0
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110919183A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 徐國建;王子健;杭爭翔;鄭文濤;蘇允海;胡方;曲迎東;于寶義
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/348;B23K26/70;B23K26/02
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

1.一種厚板高強鋼激光-電弧復合高效焊接方法，其特征在于：該方法按照以下工藝步驟進行：

a)坡口加工：在焊接處采用焊接坡口形式為Y型坡口對接，坡口角度θ＝20-30°；

b)焊接材料：選擇直徑為1.0mm-1.3mm的焊絲作為焊接填充材料；

c)焊接保護氣體：激光-MAG復合焊接過程中，采用保護氣體的體積分數為(80-90)％Ar+(10-20)％CO₂混合氣體，焊件背面保護為純氬氣；

d)焊接工藝：采用激光-MAG復合焊工藝時，激光功率為9-10kW、離焦量為(-2)-0mm、光絲間距為1-3mm、焊接電流為350A-400A、焊槍與水平面傾斜角度(α)為25-45°、焊接速度為1.2-1.5m/min。

2.根據權利要求1所述的一種厚板高強鋼激光-電弧復合高效焊接方法，其特征在于：該方法應用于一種厚板船用高強鋼為EH36鋼板，板厚(H)為18mm；接頭形式為Y型坡口對接，坡口角度θ＝20°-30°，鈍邊高度h＝9-11mm；采用Φ＝1.2mm的GHS50NS焊絲；焊接方法為的激光-MAG復合焊接，焊接工藝為單道一次成形。

3.根據權利要求2所述的一種厚板高強鋼激光-電弧復合高效焊接方法，其特征在于：

激光-MAG復合焊單道成形焊接工藝參數為激光功率10kW、焊接電流400A、焊接速度1.5m/min、氣體流量15-25L/min，背面保護為純氬氣，氬氣氣體流量10-20L/min。

4.根據權利要求1所述的一種厚板高強鋼激光-電弧復合高效焊接方法所專用的焊接夾具，其特征在于：該夾具包括：底板(1)和壓板(2)；

底板(1)的中部開有底板槽(1-1)，壓板(2)設置在底板槽(1-1)的的兩側；底板槽(1-1)的一端設置有接氣口(6)。

5.根據權利要求4所述的專用的焊接夾具，其特征在于：底板(1)上設置有定位銷孔(3)。

6.根據權利要求4所述的專用的焊接夾具，其特征在于：壓板(2)上設置有供螺栓穿過的螺栓孔(4)；

底板(1)上與螺栓孔(4)對應的位置設置有供螺栓旋入并與螺栓螺紋配合的定位孔。

7.根據權利要求4所述的專用的焊接夾具，其特征在于：該夾具還包括一塊剛好放入底板槽(1-1)內的銅墊片(5)。

8.根據權利要求7所述的專用的焊接夾具，其特征在于：銅墊片(5)上設置有氣體通孔(5-1)。

9.根據權利要求7所述的專用的焊接夾具，其特征在于：底板槽(1-1)內的側壁頂部設置有凸臺(9)，銅墊片(5)搭在該凸臺上，銅墊片(5)的上表面與底板(1)的上表面持平。

10.根據權利要求9所述的專用的焊接夾具，其特征在于：銅墊片(5)的一端底部設置有斜坡面(5-2)，在底板槽(1-1)側壁設置有使用時與該斜坡面(5-2)對應的銷孔(1-2)；

銷孔(1-2)內設置有能沿著銷孔(1-2)移動的頂頭(10)，頂頭(10)的后端連接驅動桿(11)，驅動桿(11)的后端穿過銷孔(1-2)的堵頭(15)后伸出銷孔(1-2)外，驅動桿(11)的后端設置有手柄(13)，使用時，通過推動手柄(13)，使得頂頭(10)伸至斜坡面(5-2)下將銅墊片(5)頂起。