一种消除中厚d406a超高强钢激光焊接气孔的方法_2

文档序号:9571864阅读:来源:国知局
面积,降低了熔池的冷却速度,增加了气孔的逸出时间,也可以降低打底层气孔曲线;二.!16保护气流量大于35L/min,大保护气流量一方面可最大程度吹散激光等离子体,减少等离子体对于激光功率的损耗,在相等的激光功率下获得最大的焊接熔深,另一方面,这是因为保护气流量增大,对熔池的保护效果更好,可以消除有害气体来源;同时较大的保护气流量对熔池有搅拌作用,从而加快气泡逸出的速度。
[0034]在填充焊中,采用激光辅助TIG填丝焊接的方法,即保持复合焊接头不变,但减小激光电弧间距离,减小保护气流量,并降低激光功率至小于800W,此时,激光在焊接过程中并不形成匙孔,焊接过程由TIG起主导作用,激光的作用在于以下三个方面:一.对工件进行一定程度的预热,减小气孔缺陷产生的可能性,二.当激光功率减小时,焊接模式由深熔焊转变为热导焊,匙孔效应逐渐消失,因而由匙孔产生的气孔也逐渐消失。盖面层中出现的气孔主要是由于匙孔不稳定造成的工艺气孔;三.由于电弧弧柱被压缩,致使电弧能量更加集中。另外由于激光光致等离子体的热辐射作用,使得熔滴的表面张力系数减小,可以使表面张力减小,促进了熔滴的液桥过渡方式过渡。焊丝熔滴的进入,将冲击匙孔稳定性,并扰乱熔池流动,熔池的剧烈波动及紊流都对气孔的抑制造成不利。因此,保证焊丝熔滴以液桥过渡方式进入熔池,利于气孔缺陷的抑制。
[0035]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:所述的双面坡口为双V型坡口、双u型坡口、双Y型坡口或带钝边双U型坡口。其它与【具体实施方式】一相同。
[0036]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:激光器米用C02气体激光器、YAG固体激光器或半导体激光器。其它与【具体实施方式】一相同。
[0037]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:打底焊的焊接工艺参数如下:离焦量为-3?+ 3mm,激光功率为3000?5000W,电弧电流为200?400A,激光电弧间距为5?6mm,焊接速度为100?500mm/min,送丝速度为1?2m/min ;保护气米用Ar气,流量为30?40L/min。其它与【具体实施方式】一相同。
[0038]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:打底焊的焊接工艺参数如下:离焦量为-3?+ 3mm,激光功率为4000?5000W,电弧电流为300?400A,激光电弧间距为5?6mm,焊接速度为200?500mm/min,送丝速度为1?2m/min ;保护气米用Ar气,流量为30?40L/min。其它与【具体实施方式】一相同。
[0039]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:打底焊的焊接工艺参数如下:离焦量为-3?+ 3mm,激光功率为4000W,电弧电流为300A,激光电弧间距为5?6mm,焊接速度为300mm/min,送丝速度为1?2m/min ;保护气采用Ar气,流量为30?40L/min。其它与【具体实施方式】一相同。
[0040]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:填充焊的焊接工艺参数如下:离焦量为-3?+ 3mm,激光功率为500?700W,电弧电流200?400A,激光电弧间距为2?3mm,焊接速度为100?500mm/min,保护气采用Ar气,流量为20?30L/min,送丝速度为1?2m/min。其它与【具体实施方式】一相同。
[0041]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:填充焊的焊接工艺参数如下:离焦量为-3?+ 3mm,激光功率为600W,电弧电流350A,激光电弧间距为2?3mm,焊接速度为200?500mm/min,保护气采用Ar气,流量为20?30L/min,送丝速度为1?2m/min。其它与【具体实施方式】一相同。
[0042]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:填充焊的焊接工艺参数如下:离焦量为-3?+ 3mm,激光功率为500W,电弧电流200A,激光电弧间距为2?3mm,焊接速度为300?500mm/min,保护气采用Ar气,流量为20?30L/min,送丝速度为1?2m/min。其它与【具体实施方式】一相同。
[0043]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:填充焊的焊接工艺参数如下:离焦量为-3?+ 3mm,激光功率为700W,电弧电流400A,激光电弧间距为2?3mm,焊接速度为400mm/min,保护气采用Ar气,流量为20?30L/min,送丝速度为1?2m/min。其它与【具体实施方式】一相同。
[0044]本
【发明内容】
不仅限于上述各实施方式的内容,其中一个或几个【具体实施方式】的组合同样也可以实现发明的目的。
[0045]通过以下实施例验证本发明的有益效果:
[0046]实施例1
[0047]本实施例分别利用如下方法对两层焊接10mm厚D406A超高强钢以及采用激光-TIG填丝复合方法一次焊接10mm厚D406A超高强钢。具体实验方法如下:
[0048]本实施例的方法对两层焊接10mm厚D406A超高强钢过程如下:
[0049]步骤一:焊接前,根据板厚,将待焊工件的待焊接部位加工成V型坡口,钝边厚度为5_,钝边角度为30°,并对加工后的坡口及两侧表面进行打磨或清洗,将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上;
[0050]步骤二:利用特制夹具将激光头与TIG焊枪、送丝机构刚性固定;
[0051]步骤三:设置焊接工艺参数:
[0052]打底焊:离焦量为0mm,激光功率4600W,电弧电流在140A,激光电弧间距6mm,焊接速度300mm/min,保护气采用Ar气,流量在40L/min,送丝速度2m/min ;
[0053]填充焊:离焦量为0mm,激光功率400W,电弧电流300A,激光电弧间距2mm,焊接速度在300mm/min,保护气采用Ar气,流量在25L/min,送丝速度4m/min ;
[0054]步骤四:在实际焊接过程中,采用机器人集成系统控制焊接工艺参数,首先MAG电弧起弧,然后电弧稳定1?2S后,然后激光器控制发出激光,最后控制机器人使得激光工作头和TIG焊枪共同运动完成焊接过程。
[0055]图2至图5分别为采用本实施例进行打底焊接时的打底焊缝正反面形貌、焊缝横截面、焊缝纵剖图、X光检测结果,可以看出当采用本方法进行打底焊时,可一次焊透5_的钝边,且焊接过程稳定,焊缝表面成形平整美观、均匀一致,无明显的气孔缺陷。
[0056]图6至图9分别为采用本实施例进行盖面焊接时的打底焊缝正反面形貌与焊缝横截面、焊缝纵剖图、X光检测结果,可以看出,焊接过程稳定焊缝表成形连续均匀,气孔缺陷得到了极大地抑制。
[0057]实施例2
[0058]本实施例分别利用如下方法对两层焊接10mm厚D406A超高强钢以及采用激光-TIG填丝复合方法一次焊接10mm厚D406A超高强钢。具体实验方法如下:
[0059]本实施例的方法对两层焊接10mm厚D406A超高强钢过程如下:
[0060]步骤一:焊接前,根据板厚,将待焊工件的待焊接部位加工成V型坡口,钝边厚度为5_,钝边角度为30°,并对加工后的坡口及两侧表面进行打磨或清洗,将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上;
[0061]步骤二:利用特制夹具将激光头与TIG焊枪、送丝机构刚性固定;
[0062]步骤三:设置焊接工艺参数:
[0063]打底焊:离焦量为0mm,激光功率4000W,电弧电流在120A,激光电弧间距6mm,焊接速度270mm/min,保护气采用Ar气,流量在40L/min,送丝速度2m/min ;
[0064]填充焊:离焦量为0mm,激光功率380W,电弧电流350A,激光电弧间距2mm,焊接速度在300mm/min,保护气采用Ar气,流量在25L/min,送丝速度4m/min ;
[0065]步骤四:在实际焊接过程中,采用机器人集成系统控制焊接工艺参数,首先MAG电弧起弧,然后电弧稳定1?2S后,然后激光器控制发出激光,最后
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1