[發明專利]一種厚板窄間隙雙光束激光填絲高效焊接方法

有效

• 申請號: 202110369476.2
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113182688B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 雷振;曹浩;蔣寶;孫謙;黃瑞生;徐楷昕
• 申請（專利權）人: 哈爾濱焊接研究院有限公司
• 主分類號: B23K26/24
• 分類號: B23K26/24;B23K26/14;B23K26/60;B23K26/70
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

1.一種厚板窄間隙雙光束激光填絲高效焊接方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1，坡口設計：在兩個待焊試件之間加工出帶有鈍邊的坡口，所述的坡口為單面或雙面的U型窄間隙坡口；

步驟2，焊前準備：焊前對坡口附近進行機械打磨和化學清洗，吹干后將兩個待焊試件裝夾固定在工作臺上；

步驟3，打底焊接：采用萬瓦級高功率激光深熔焊對鈍邊進行單面單道或雙面雙道熔透焊接；

所述的萬瓦級高功率激光采用雙光束激光，雙光束激光的光束排列方式為沿著焊接方向前后排列，并采用前輔后主的雙光束激光熱源模式，實現鈍邊的穿透焊接；

所述的步驟3中雙光束激光的光斑間距為4mm-20mm，前束激光功率為1kW-5kW，后束激光功率10kW-30kW，前束激光光斑直徑為后束激光光斑直徑的1-5倍；

步驟4，填充焊接：采用萬瓦級高功率激光填絲焊對窄間隙坡口進行多道填充焊接；

所述的萬瓦級高功率激光采用雙光束激光，雙光束激光的光束排列方式為沿著焊接方向前后排列，并采用前主后輔的雙光束激光熱源模式，實現窄間隙坡口的焊接填充；

所述的步驟4中雙光束激光的光斑間距為2mm-10mm，前束激光功率為3kW-8kW，后束激光功率1kW-3kW，并將后束激光照射到前束激光形成的焊縫表面中心位置。

2.根據權利要求1所述的一種厚板窄間隙雙光束激光填絲高效焊接方法，其特征在于，所述的步驟1中坡口的鈍邊尺寸10mm-50mm，坡口單邊角度1o-3o，坡口根部間隙2mm-5mm。

3.根據權利要求1所述的一種厚板窄間隙雙光束激光填絲高效焊接方法，其特征在于，所述的前束激光光斑直徑的大小通過增大離焦量或光束整形實現，或前束激光光斑直徑的大小采用激光擺動的方式實現，激光擺幅1mm-5mm，擺動頻率1Hz-200Hz。

4.根據權利要求1所述的一種厚板窄間隙雙光束激光填絲高效焊接方法，其特征在于，所述的步驟3中前束激光與工件表面的夾角θ₁為75o-90o，后束激光與工件表面的夾角θ₂為75o-90o。

5.根據權利要求1所述的一種厚板窄間隙雙光束激光填絲高效焊接方法，其特征在于，所述的步驟4中前束激光與工件表面的夾角θ₁為75o-90o，后束激光與工件表面的夾角θ₂為75o-90o。

6.根據權利要求1所述的一種厚板窄間隙雙光束激光填絲高效焊接方法，其特征在于，所述的步驟4中填絲焊使用的焊絲直徑Φ0.8mm-Φ1.2mm，焊絲與工件表面的夾角θ₃為15o-45o，送絲速度4m/min-10m/min。