50瓦，脉宽0.5_3ms，分层脉冲激光之间没有时间间隔，是连续进行的；
(4)打开激光焊机，激光脉冲频率20-60赫兹，焊接速度200-800mm/min，调整焊接点直径至0.5臟；
(5)打开激光焊机自动操作系统的CAD作图功能，按电脑生成的焊接路径进行焊接；
(6)激光焊接后取出殷瓦钢焊接试件进行性能测试。
[0022]
图2表示分层脉冲激光方案2:
(I)把切割好的殷瓦钢试件用乙醇清洗连接表面，然后用水冲洗并用风扇吹干，放入焊接工作台的夹具中固定，在焊缝起始端和收尾处用激光点焊固定，以防止焊接过程中发生错边变形；
(2)调整激光焊接头高度与殷瓦钢试件表面的距离为80-100mm，激光正离焦3-Smm，调整保护气喷嘴与殷瓦钢试件表面距离10-15mm处并成45度角，保护气流量10_15L/min ;
(3)分别设置分层脉冲激光能量，预热激光功率80-150瓦，脉宽0.5-3ms，焊接激光功率300-550瓦，脉宽2-5ms，焊后后热激光功率100-240瓦，脉宽0.5_3ms，分层脉冲激光之间没有时间间隔，是连续进行的；
(4)打开激光焊机，激光脉冲频率20-60赫兹，焊接速度200-800mm/min，调整焊接点直径至0.5臟；
(5)打开激光焊机自动操作系统的CAD作图功能，按电脑生成的焊接路径进行焊接；
(6)激光焊接后取出殷瓦钢焊接试件进行性能测试。
[0023]
图3表不分层脉冲激光方案3:
(1)把切割好的殷瓦钢试件用乙醇清洗连接表面，然后用水冲洗并用风扇吹干，放入焊接工作台的夹具中固定，在焊缝起始端和收尾处用激光点焊固定，以防止焊接过程中发生错边变形；
(2)调整激光焊接头高度与殷瓦钢试件表面的距离为80-100mm，激光正离焦3-Smm，调整保护气喷嘴与殷瓦钢试件表面距离10-15mm处并成45度角，保护气流量10_15L/min ;
(3)打开激光焊机，激光脉冲频率20-60赫兹，焊接速度200-800mm/min，调整焊接点直径至0.5臟；
(4)分别设置分层脉冲激光能量，预热激光功率80-150瓦，脉宽0.5-3ms，焊接激光功率300-550瓦，脉宽2-5ms，焊后后热激光功率100-240瓦，脉宽0.5_3ms。预热激光与焊接激光之间的时间间隔为0.5-3ms，焊接激光与焊后后热激光的时间间隔为0.5-3ms ;
(5)打开激光焊机自动操作系统的CAD作图功能，按电脑生成的焊接路径进行焊接；
(6)激光焊接后取出殷瓦钢焊接试件进行性能测试。
[0024]
图4表不分层脉冲激光方案4:
(1)把切割好的殷瓦钢试件用乙醇清洗连接表面，然后用水冲洗并用风扇吹干，放入焊接工作台的夹具中固定，在焊缝起始端和收尾处用激光点焊固定，以防止焊接过程中发生错边变形；
(2)调整激光焊接头高度与殷瓦钢试件表面的距离为80-100mm，激光正离焦3-Smm，调整保护气喷嘴与殷瓦钢试件表面距离10-15mm处并成45度角，保护气流量10_15L/min ;
(3)打开激光焊机，激光脉冲频率20-60赫兹，焊接速度200-800mm/min，调整焊接点直径至0.5臟；
(4)分别设置分层脉冲激光能量，预热激光功率80-150瓦，脉宽0.5-3ms，焊接激光功率300-550瓦，脉宽2-5ms，焊后后热激光功率100-240瓦，脉宽0.5_3ms。预热激光与焊接激光之间的时间间隔为0.5-3ms，焊接激光与焊后后热激光之间没有时间间隔；
(5)打开激光焊机自动操作系统的CAD作图功能，按电脑生成的焊接路径进行焊接；
(6)激光焊接后取出殷瓦钢焊接试件进行性能测试。
[0025] 图5表不分层脉冲激光方案5:
(1)把切割好的殷瓦钢试件用乙醇清洗连接表面，然后用水冲洗并用风扇吹干，放入焊接工作台的夹具中固定，在焊缝起始端和收尾处用激光点焊固定，以防止焊接过程中发生错边变形；
(2)调整激光焊接头高度与殷瓦钢试件表面的距离为80-100mm，激光正离焦3-Smm，调整保护气喷嘴与殷瓦钢试件表面距离10-15mm处并成45度角，保护气流量10_15L/min ;
(3)打开激光焊机，激光脉冲频率20-60赫兹，焊接速度200-800mm/min，调整焊接点直径至0.5臟；
(4)分别设置分层脉冲激光能量，预热激光功率80-150瓦，脉宽0.5-3ms，焊接激光功率300-550瓦，脉宽2-5ms，焊后后热激光功率100-240瓦，脉宽0.5_3ms。预热激光与焊接激光之间没有时间间隔，焊接激光与焊后后热激光的时间间隔为0.5-3ms ;
(5)打开激光焊机自动操作系统的CAD作图功能，按电脑生成的焊接路径进行焊接；
(6)激光焊接后取出殷瓦钢焊接试件进行性能测试。
【主权项】
1.一种分层脉冲激光降低殷瓦钢焊接热裂倾向的方法，其特征是:所述方法采用下列步骤: (1)把切割好的殷瓦钢试件用乙醇清洗连接表面，然后用水冲洗并用风扇吹干，放入焊接工作台的夹具中固定，在焊缝起始端和收尾处用激光点焊固定； (2)调整激光焊接头高度与殷瓦钢试件表面的距离为80-100mm，激光正离焦3-Smm，调整保护气喷嘴与殷瓦钢试件表面距离10-15mm处并成45度角，保护气流量10_15L/min ; (3 )设置分层脉冲激光，分层脉冲激光包括预热激光、焊接激光、焊后后热激光，预热激光功率为80-240瓦，脉宽为0.5-3ms，焊接激光功率为300-550瓦，脉宽为2_5ms，焊后后热激光功率为80-240瓦，脉宽为0.5-3ms ;设置预热激光的预热过程、焊接激光的焊接过程、焊后后热激光的焊后后热过程之间的衔接关系； (4)打开激光焊机，激光脉冲频率20-60赫兹，焊接速度200-800mm/min，调整焊接点直径至0.5臟； (5)打开激光焊机自动操作系统的CAD作图功能，按电脑生成的焊接路径进行焊接； (6)激光焊接后取出殷瓦钢焊接试件进行性能测试。2.根据权利要求1所述的一种分层脉冲激光降低殷瓦钢焊接热裂倾向的方法，其特征是:所述预热激光的预热过程、焊接激光的焊接过程、焊后后热激光的焊后后热过程之间是依次连续进行的。3.根据权利要求1所述的一种分层脉冲激光降低殷瓦钢焊接热裂倾向的方法，其特征是:所述预热激光的预热过程与焊接激光的焊接过程之间的时间间隔为0.5-3ms，焊接激光的焊接过程与焊后后热激光的焊后后热过程之间的时间间隔为0.5-3ms04.根据权利要求1所述的一种分层脉冲激光降低殷瓦钢焊接热裂倾向的方法，其特征是:所述预热激光的预热过程与焊接激光的焊接过程之间是连续进行的，焊接激光的焊接过程与焊后后热激光的焊后后热过程之间的时间间隔为0.5-3ms05.根据权利要求1所述的一种分层脉冲激光降低殷瓦钢焊接热裂倾向的方法，其特征是:所述预热激光的预热过程与焊接激光的焊接过程之间的时间间隔为0.5-3ms，焊接激光的焊接过程与焊后后热激光的焊后后热过程之间是连续进行的。
【专利摘要】一种分层脉冲激光降低殷瓦钢焊接热裂倾向的方法，属于激光焊接技术领域。该方法采用分层脉冲激光控制激光能量，在每一个激光周期内实现预热-焊接-焊后后热，预热激光起到降低焊接温度梯度的作用，焊接激光实现焊缝金属的连接，焊后后热激光起到降低焊后焊缝金属冷却速率的作用。通过调整分层激光功率和脉宽控制分层激光能量来控制预热温度及范围、焊接热输入量和焊后后热能量，结合脉冲频率的控制来调整焊接温度梯度和焊后冷却速度，达到降低殷瓦钢激光焊的焊接应力的目的，以解决殷瓦钢焊接热裂纹的问题。通过该方法可以大幅提高焊接速度并降低殷瓦钢的焊接热裂纹倾向。焊接速度可以达到500-800mm/min，焊后焊缝金属的冷却速率降低了50-80℃/s。
【IPC分类】B23K26/32, B23K103/04, B23K26/24, B23K26/60, B23K26/0622
【公开号】CN105081574
【申请号】CN201510599002
【发明人】赵东升, 黄震宇, 汪骥, 刘玉君
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月18日