本发明涉及一种激光电弧复合焊，属于焊接技术领域，特别是涉及一种激光束和电弧同步摆动的复合焊接方法。
背景技术：
兼顾激光焊的高熔透、电弧焊接的高熔宽等优点的电弧激光复合焊接方法在工业界得到了应用。一般情况下是激光在前，电弧在后，从而实现较好的工艺性能。电弧熔池在填满焊接间隙的同时，也实现了较好的焊缝过度，从而确保焊接质量。
焊接间隙在2-3mm以内的钢板对接，参数优化后的电弧激光焊可实现较好的焊道。但是当焊板间隙超过3-5mm时，现有技术不能实现单道次的焊满。此外，当不开坡口的对接焊板的厚度超过8mm，且间隙超过3-5mm时，也很难实现全焊透。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供激光束和电弧同步摆动的激光电弧复合焊接方法，解决了现有技术间隙低、钢板厚度低的问题，可单道次完成间隙8mm、厚度20mm钢板的焊接。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
激光电弧复合焊，激光器输出功率6-15千瓦，激光光斑3-8mm，与焊板倾角为45-60°，焊丝直径1.2-2.4mm，两根焊丝沿垂直于焊接方向进行排布，焊丝间距为2-6mm，激光束与焊丝沿垂直于焊接方向进行频率为10-40赫兹的同步摆动，摆动幅度为焊板间隙0.6-0.8倍；焊板间隙2-4mm时，采用双丝焊接，当间隙距离4-8mm时，采用上下两组的双丝焊组合，上下的焊丝间距1.5-4mm之间；焊接速度0.8-1.6m/min，保护气体流量为35-45l/min，焊丝的通电电流为100-220a之间；焊丝间距小于等于激光束光斑直径。
激光电弧复合焊，焊接速度0.8-1.2m/min时，摆动频率10-25赫兹；焊接速度1.2-1.6m/min时，摆动频率25-40赫兹。
激光电弧复合焊，还可以在间隙内预铺一层金属粉末，粉末层厚度不超过激光功率的1/3。
技术说明如下：
激光电弧复合焊，激光器输出功率6-15千瓦，激光光斑3-8mm，与焊板倾角为45-60°。
激光束提供熔化焊板和焊丝所需要的能量。光斑直径要包括焊丝。与焊板的倾角是要照顾到熔宽和熔深的要求。
焊丝直径1.2-2.4mm，两根焊丝沿垂直于焊接方向进行排布，焊丝间距为2-6mm，激光束与焊丝沿垂直于焊接方向进行频率为10-40赫兹的同步摆动，摆动幅度为焊板间隙0.6-0.8倍；
焊丝在熔宽方向排布，焊丝间距太小，不利于熔宽；间距太大，不利于效率提升和焊接成型。激光束与焊丝同步摆动，是为了加大熔宽；摆动幅度太小，容易形成咬边；幅度太大，不利于焊缝成型。
焊板间隙2-4mm时，采用双丝焊接，当间隙距离4-8mm时，采用上下两组的双丝焊组合，上下的焊丝间距1.5-4mm之间；焊接速度0.8-1.6m/min，保护气体流量为35-45l/min，焊丝的通电电流为100-220a之间；焊丝间距小于等于激光束光斑直径。
焊板间隙4mm以内时，双丝排布可实现全熔透和高质量焊接接头。当间隙扩大到4-8mm时，需要采用上下各一组双丝排布，从而实现全熔透。
激光电弧复合焊，焊接速度0.8-1.2m/min时，摆动频率10-25赫兹；焊接速度1.2-1.6m/min时，摆动频率25-40赫兹。
焊接速度与激光束和电弧的摆动频率成正比。
激光电弧复合焊，还可以在间隙内预铺一层金属粉末，粉末层厚度不超过激光功率的1/3。
在焊丝的下方，可预铺设一层金属粉末，一方面增加熔覆效率，另一方面也可以增加熔宽和熔深。当粉末层厚度超过激光束输出能量的1/3时，容易造成粉末熔化不完全、以及焊接缺陷，不利于焊接质量控制。
本发明的优点及有益效果：
1.本发明激光束和电弧同步摆动的复合焊解决了大间隙、大厚度的单道次焊接成型难题，可将焊接间隙提升至8mm；
2.本发明激光束和电弧同步摆动的复合焊还可在焊丝下面预铺金属粉末，进一步增加熔深、熔宽和效率，且可将焊接速度提升至1.6m/min，成型优良。
附图
附图1：焊装示意图
具体实施方式
以下结合优选实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
焊接试板厚度6-20mm，不开坡口，间隙4-8mm。
激光电源功率8-18千瓦，与钢板倾角45-60°。
焊丝直径0.8-2.4mm。
开展焊接试验后，对焊缝成型和质量进行检验。
实施例1：
焊板厚度10mm，焊板间隙5mm。
激光功率8千瓦，离焦量2-4mm，光斑直径4-7mm。
焊丝与焊板倾角为48°；第一组焊丝直径为1.2mm，焊丝间距为2mm；第一组焊丝的通电电流160-180a。
激光束和电弧的摆动频率为30赫兹，摆动幅度3mm。
在焊丝下面铺设一层金属粉末，粉末层厚度2mm。
焊接速度1.4m/min。
检验结果：全熔透、不咬边、焊缝成型好、无缺陷。
实施例2：
焊板厚度20mm，焊板间隙8mm。
激光功率18千瓦，离焦量3-7mm，光斑直径5-10mm。
焊丝与焊板倾角为55°，第一组焊丝直径为1.6mm，焊丝间距为3.5mm；第二组焊丝直径2.4mm，焊丝间距为5.0mm；第一组焊丝的通电电流190-240a，第二组焊丝的通电电流160-220a。
激光束和电弧的摆动频率为16赫兹，摆动幅度6mm。
在焊丝下面铺设一层金属粉末，粉末层厚度5mm。
焊接速度0.9m/min。
检验结果：全熔透、不咬边、焊缝成型好、无缺陷。
实施例3：
焊板厚度16mm，焊板间隙6mm。
激光功率15千瓦，离焦量3-6mm，光斑直径5-8mm。
焊丝与焊板倾角为53°；第一组焊丝直径为1.6mm，焊丝间距为3.2mm；第二组焊丝直径2.0m，焊丝间距为4.8mm；第一组焊丝的通电电流180-220a，第二组焊丝的通电电流150-180a。
激光束和电弧的摆动频率为22赫兹，摆动幅度5mm。
在焊丝下面铺设一层金属粉末，粉末层厚度4mm。
焊接速度1.0m/min。
检验结果：全熔透、不咬边、焊缝成型好、无缺陷。
实施例4：
焊板厚度12mm，焊板间隙7mm。
激光功率12千瓦，离焦量3-5mm，光斑直径4-7mm。
焊丝与焊板倾角为50°，焊丝直径2.4mm，焊丝间距为4.8mm，焊丝的通电电流180-220a。
激光束和电弧的摆动频率为36赫兹，摆动幅度4.5mm。
在焊丝下面铺设一层金属粉末，粉末层厚度3.6mm。
焊接速度1.4m/min。
检验结果：全熔透、不咬边、焊缝成型好、无缺陷。
实施例5：
焊板厚度16mm，焊板间隙4mm。
激光功率10千瓦，离焦量3-5mm，光斑直径4-6mm。
焊丝与焊板倾角为45°，第一组焊丝直径为1.6mm，焊丝间距为3.2mm；第二组焊丝直径2.4mm，焊丝间距为4.8mm；第一组焊丝的通电电流240-280a，第二组焊丝的通电电流220-250a。
激光束和电弧的摆动频率为40赫兹，摆动幅度2.5mm。
在焊丝下面铺设一层金属粉末，粉末层厚度2.6mm。
焊接速度1.6m/min。
检验结果：全熔透、不咬边、焊缝成型好、无缺陷。
通过上述实施例可知，本发明摆动电弧激光焊可单道次完成焊板间隙8mm、焊板厚度20mm钢板的焊接，且工艺性能优良。可广泛应用于结构钢领域。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。本领域的技术人员在本发明构思的启示下对本发明所做的任何变动均落在本发明的保护范围内。