[發明專利]一種薄板激光電弧復合高速立焊方法及裝置

有效

• 申請號: 202210675686.9
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN114799527B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 彭進;楊曉紅;葛健芽;凌自成;許紅巧;李帥;王永彪;楊志斌
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: B23K26/348
• 分類號: B23K26/348;B23K26/70
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 王寧寧

本發明公開了一種薄板激光電弧復合高速立焊方法及裝置，并具體公開了，S1、去除工件表面的雜質，將兩工件固定在工作臺上；S2、在焊接側沿焊接方向依次布置MIG焊槍、小能量激光頭、TIG焊槍和大能量激光頭；大能量激光頭用于發射大能量激光束，小能量激光頭用于發射小能量激光束；S3、在大能量激光頭、TIG焊槍、小能量激光頭和MIG焊槍上安裝擺動裝置；S4、布置噴氣裝置，在焊接過程中噴氣裝置始終向焊接處噴射保護氣；S5、開啟MIG電源、TIG電源、擺動裝置和噴氣裝置，并使大能量激光頭發射大能量激光束，使小能量激光頭發射小能量激光束，由下往上對工件進行焊接。使用本申請可以得到性能良好的焊縫成型。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，特別是涉及一種薄板激光電弧復合高速立焊方法及裝置。

背景技術

與傳統的電弧焊接相比，激光焊具有能量密度高、熱輸入量小、焊接變形小、能得到窄的熔化區和熱影響區以及熔深大的焊縫、冷卻速度快、焊接接頭性能良好等優點。

但是由于激光立向上焊時焊接方向與重力相反，匙孔所受靜水壓力較小，匙孔易于長大，匙孔空腔所需的液態金屬得不到有效補充，燒穿傾向增加，且隨著激光的移動以及熔池凝固，新的熔池和小孔形成，小孔擴大-燒穿-新的小孔形成的過程交替出現，因此燒穿成為立向上焊縫的周期性缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種薄板激光電弧復合高速立焊方法，包括：

S1、去除工件表面的雜質，將兩所述工件固定在工作臺上；

S2、在焊接側沿焊接方向依次布置MIG焊槍、小能量激光頭、TIG焊槍和大能量激光頭；所述大能量激光頭用于發射大能量激光束，所述小能量激光頭用于發射小能量激光束；

S3、在大能量激光頭、TIG焊槍、小能量激光頭和MIG焊槍上安裝擺動裝置，在焊接時帶動大能量激光頭、TIG焊槍、小能量激光頭和MIG焊槍同步擺動；

S4、布置噴氣裝置，在焊接過程中所述噴氣裝置始終向焊接處噴射保護氣；

S5、開啟MIG電源、TIG電源、所述擺動裝置和所述噴氣裝置，并使所述大能量激光頭發射所述大能量激光束，使所述小能量激光頭發射所述小能量激光束，由下往上對所述工件進行焊接。

優選的，S1中，兩所述工件預留0-0.5mm的間隙。

優選的，S2中，所述小能量激光束的功率為100-2000W，所述大能量激光束的功率為2000-10000W，所述小能量激光束與所述大能量激光束的熱源距離為0.6-5mm，所述小能量激光束與所述MIG焊槍的熱源間距為0.1-2mm，所述小能量激光束與所述TIG焊槍的熱源間距為0.1-2mm，所述大能量激光束與所述TIG焊槍的熱源間距為0.1-3mm。

優選的，S4中，所述噴氣裝置與所述大能量激光束同軸設置，所述噴氣裝置噴射的所述保護氣為氬氣或氦氣，所述噴氣裝置噴射所述保護氣的流量為5-100L/min。

優選的，S5中，對所述工件的焊接速度為2-10m/min。

優選的，S5中，所述擺動裝置的擺動方向垂直于所述焊接方向，所述擺動裝置的最大擺動速度為1000mm/s，所述擺動裝置的最大擺動頻率為80Hz。

一種薄板激光電弧復合高速立焊裝置，用于上述的一種薄板激光電弧復合高速立焊方法，包括：

MIG焊接系統，所述MIG焊接系統包括MIG焊槍和MIG電源，所述MIG電源與所述MIG焊槍電性連接；

TIG焊接系統，所述TIG焊接系統包括TIG焊槍和TIG電源，所述TIG電源與所述TIG焊槍電性連接；

激光器，所述激光器包括大能量激光頭和小能量激光頭；