[發明專利]一種基于激光清洗技術的鋁合金螺旋焊管焊接預處理方法

有效

• 申請號: 202010717392.9
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN112548477B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 成巍;馬新強;任遠;王靖雯;戈海龍
• 申請（專利權）人: 山東產研強遠激光科技有限公司
• 主分類號: B23K37/053
• 分類號: B23K37/053;B23K37/02;B23K37/00;B08B7/00;B23K101/06
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明公開了一種基于激光清洗技術的鋁合金螺旋焊管焊接預處理方法，包括焊接基材預處理，對鋁合金板帶成型之前銑出焊接坡口，焊接前進行激光清洗預熱處理，在焊接前利用激光器產生的脈沖激光對經過預處理的鋁合金板帶的邊進行激光清洗預熱處理，脈沖激光用在焊槍前的待焊接處，激光器的輸出端與焊接坡口表面垂直，對焊接坡口表面的氧化層和油污進行清理，同時實現對鋁合金板帶進行與預熱。本發明夠實現高溫高濕環境下鋁合金螺旋焊管焊接鋁合金基材預熱、焊縫清洗、焊接后焊縫清洗等焊接前后表面預處理工作，焊接后鋁合金殼體具有耐久性高、密封性能好的特點，保證產品質量的穩定性。

技術領域

本發明涉及鋁合金焊接技術領域，特別涉及一種基于激光清洗技術的鋁合金螺旋焊管焊接預處理方法。

背景技術

鋁合金螺旋焊管是以鋁合金卷板為原料，通過鋁合金螺旋焊管生產線， 將鋁合金卷板按一定的螺旋線角度卷成管坯，然后將管縫焊接起來制成鋁合金螺旋焊管的成品。鋁合金螺旋焊管與鋁合金直縫焊管相比，可連續高效率生產。但是鋁合金的焊縫處極易產生氣孔，一但焊接條件控制不好就會影響焊接質量，這種影響在連續生產的鋁合金螺旋焊管上表現的尤為明顯。特別是在高溫高濕環境下，焊材的表面含水量高，在焊接的過程中，這些水分被分解產生氫氣，并溶解在鋁合金熔池當中，當熔池凝固時氫氣無法有效溢出，便集聚在焊縫中，最終形成氣孔，影響焊縫質量。現有的控制方法多是通過提前對基材進行干燥處理，然后在數小時內進行焊接，但是在夏季或者高溫高濕的環境中進行焊接時，這些現行的控制方法均無法有效控制基材表層的含水量，仍然會在焊縫中出現大量的氣孔，影響產品質量。

發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供了一種基于激光清洗技術的鋁合金螺旋焊管焊接預處理方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種基于激光清洗技術的鋁合金螺旋焊管焊接預處理方法，包括以下步驟：

S100焊接基材預處理，在鋁合金螺旋焊管成型前，對鋁合金板帶成型之前進行剪切邊，再用銑邊機銑出焊接坡口，然后去除修去板邊毛刺，進行管坯成型；

S200進行焊接前激光清洗預熱處理，焊接前利用激光器產生的脈沖激光對經過經過預處理的鋁合金板帶的邊進行激光清洗預熱處理，所述脈沖激光作用在焊槍前的待焊接處，所述激光器輸出功率200-1000W，輸出波長1064nm，脈沖頻率5-30kHz，所述激光器的輸出端距離焊接基材的距離為100mm-250mm，脈沖激光的單脈沖能量為10-60mJ，激光器的輸出端與焊接坡口表面垂直，使激光光束垂直于待焊接的焊接坡口表面，對焊接坡口表面的氧化層和油污進行清理，同時實現對鋁合金板帶進行與預熱。

所述脈沖激光作用在焊槍前10-200mm處。

所述激光器所輸出的激光為脈沖線激光，工作線寬在5mm-100mm的范圍內可調。

所述激光器為激光二極管泵浦脈沖固體激光器。

所述激光器的輸出端包括與螺旋焊管成型機的焊槍整合在一起的激光清洗模塊Ⅰ和激光清洗模塊Ⅱ；所述激光清洗模塊Ⅰ和激光清洗模塊Ⅱ位于所述焊槍之前。

所述脈沖激光作用在焊槍前10mm-15mm處。

所述激光器的功率為500 W，脈沖頻率為10kHz，單脈沖能量為50mJ，工作線寬為15mm。

所述激光器的功率為500 W，脈沖頻率為15kHz，單脈沖能量為33mJ，工作線寬為15mm。

本發明具有以下有益技術效果：

1）該方法能夠實現高溫高濕環境下鋁合金螺旋焊管焊接鋁合金基材預熱、焊縫清洗、焊接后焊縫清洗等焊接前后表面預處理工作，焊接后鋁合金殼體具有耐久性高、密封性能好的特點，保證產品質量的穩定性。