一种消除镁合金焊接气孔的方法_2

文档序号:9698824阅读:来源:国知局
施方式】 [0045] 六:本实施方式与一不同的是:步骤三中的工艺参数: 离焦量为-3~+ 3mm,激光功率为3000~4500W,电弧电流为70~90A,激光电弧间距为4~ 5mm,焊接速度为1~3m/min,辅助激光超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为5μηι~15μ m;
[0046] 辅助TIG超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为5μπι~15μπι;保护气采用Ar气, 流量为20~40L/min。
[0047] 其它与【具体实施方式】一相同。
[0048]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤三中的工艺参数: 离焦量为-3~+ 3mm,激光功率为3000~4000W,电弧电流为70~80A,激光电弧间距为4~ 5mm,焊接速度为2~3m/min,辅助激光超声振动频率为10 kHz~1MHz,振动幅度为ΙΟμπι~15μ m;
[0049] 辅助TIG超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为ΙΟμπι~15μπι;保护气采用Ar气, 流量为20~40L/min。
[0050] 其它与【具体实施方式】一相同。
【具体实施方式】 [0051] 八:本实施方式与一不同的是:步骤三中的工艺参数: 离焦量为-3~+ 3mm,激光功率为3500~4000W,电弧电流为70~80A,激光电弧间距为4~ 5mm,焊接速度为2~3m/min,辅助激光超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为12μπι~15μ m;
[0052] 辅助TIG超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为12μπι~15μπι;保护气采用Ar气, 流量为20~40L/min。
[0053] 其它与【具体实施方式】一相同。
[0054]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤三中的工艺参数: 离焦量为-3~+ 3mm,激光功率为3500W,电弧电流为70A,激光电弧间距为5mm,焊接速度为 3m/min,辅助激光超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为15μηι ;
[0055] 辅助TIG超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为15μπι;保护气采用Ar气,流量为 20~40L/min。
[0056] 其它与【具体实施方式】一相同。
[0057]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤三中的工艺参数: 离焦量为-3~+3mm,激光功率为4000W,电弧电流为100A,激光电弧间距为3mm,焊接速度为 3m/min,辅助激光超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为ΙΟμπι;
[0058] 辅助TIG超声振动频率为10kHz~1MHz,振动幅度为ΙΟμπι;保护气采用Ar气,流量为 20~40L/min。
[0059]其它与【具体实施方式】一相同。
[0060]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。
[0061 ]通过以下实施例验证本发明的有益效果:
[0062]分别利用激光-TIG焊、超声辅助TIG焊以及本方法焊接3mm厚镁合金对接接头。具 体实验方法如下:
[0063] 实施例1
[0064]本实施例采用激光-TIG、超声辅助焊TIG焊方法焊接3mm厚镁合金对接接头,具体 过程如下:
[0065]步骤一:将待焊工件的待焊接部位根据需要加工成所需要的精度,并对工件加工 后的两侧表面进行打磨或清洗;
[0066]步骤二:将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上,利用特制夹具将激 光头与TIG焊枪分别固定,并与超声变幅杆紧密连接;
[0067] 步骤三:离焦量为+ 1mm,激光功率3000W,电弧电流在60A,激光电弧间距3mm,焊接 速度在lm/min,辅助激光超声振动频率为30kHz,振动幅度为15μπι,辅助TIG超声振动频率为 30kHz,振动幅度为15μπι;保护气采用Ar气,流量在20L/min;
[0068] 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TIG电 弧起弧,然后电弧稳定1~2s后激光器控制发出激光,然后施加超声振动,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。
[0069] 图3和图4为采用本实施例进行3mm厚镁合金对接接头焊接时的焊缝正面宏观图 像,与纵剖图结果,可发现焊缝成型良好,无宏观缺陷,质量良好,未见气孔。
[0070] 实施例2
[0071 ]本实施例采用激光-TIG焊接方法焊接3mm厚镁合金对接接头,具体过程如下:
[0072] 步骤一:将待焊工件的待焊接部位根据需要加工成所需要的精度,并对工件加工 后的两侧表面进行打磨或清洗;
[0073] 步骤二:将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上,利用特制夹具将激 光头与TIG焊枪分别固定;
[0074] 步骤三:离焦量为+ 1mm,激光功率3000W,电弧电流在60A,激光电弧间距3mm,焊接 速度在lm/min;保护气采用Ar气,流量在20L/min;
[0075] 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TIG电 弧起弧,然后电弧稳定1~2s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。
[0076] 图5和图6为采用本实施例进行3mm厚镁合金对接接头焊接时的焊缝正面宏观图 像,与纵剖图结果,可发现焊缝存在少量气孔,其中一部分为不规则气孔,由激光匙孔不稳 定造成。
[0077] 实施例3
[0078] 本实施例采用超声辅助TIG焊接方法焊接3mm厚镁合金对接接头,具体过程如下:
[0079] 步骤一:将待焊工件的待焊接部位根据需要加工成所需要的精度,并对工件加工 后的两侧表面进行打磨或清洗;
[0080] 步骤二:将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上,利用特制夹具将TIG 焊与超声变幅杆紧密连接;
[0081 ] 步骤三:电弧电流在80A左右,焊接速度在0.3m/min;超声振动频率为30kHz,振动 幅度为15μηι;保护气采用Ar气,流量在15L/min;
[0082] 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TIG电 弧起弧,然后电弧稳定1~2S后施加超声振动,最后控制机器人使得TIG焊枪正常运动完成 焊接过程。
[0083] 图7和图8为采用本实施例进行3mm厚镁合金对接接头焊接时的焊缝正面宏观图 像,与纵剖图结果,可发现焊缝存在少量气孔,平均直径较小,主要是由于超声作用破碎得 到的,但由于TIG焊焊接速度较慢,气孔生成较多,难以全部溢出。
[0084] 实施例1至3的截面气孔率数据比较分析结果如表1所示;
[0085] 表1截面气孔率比较
[0086]
[0087]由表1可知,实施例1的方法明显优于实施例2和3,证明实施例1的方法具有显著的 优势。
[0088] 实施例4
[0089]本实施例采用激光-TIG焊方法焊接3mm厚镁合金对接接头,具体过程如下:
[0090]步骤一:将待焊工件的待焊接部位根据需要加工成所需要的精度,并对工件加工 后的两侧表面进行打磨或清洗;
[0091]步骤二:将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上,利用特制夹具将激 光头与TIG焊枪分别固定,并与超声变幅杆紧密连接;
[0092] 步骤三:离焦量为0mm,激光功率3500W,电弧电流在80A,激光电弧间距4mm,焊接速 度在2m/min,辅助激光超声振动频率为501^2,振动幅度为1(^111,辅助1'16超声振动频率为 50kHz,振动幅度为ΙΟμπι;保护气采用Ar气,流量在20L/min;
[0093] 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TIG电 弧起弧,然后电弧稳定1~2s后激光器控制发出激光,然后施加超声振动,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。
[0094] 实施例5
[0095]本实施例采用激光-TIG焊方法焊接3mm厚镁合金对接接头,具体过程如下:
[0096] 步骤一:将待焊工件的待焊接部位根据需要加工成所需要的精度,并对工件加工 后的两侧表面进行打磨或清洗;
[0097] 步骤二:将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上,利用特制夹具将激 光头与TIG焊枪分别固定,并与超声变幅杆紧密连接;
[0098] 步骤三:离焦量为-1mm,激光功率4000W,电弧电流在60A,激光电弧间距3mm,焊接 速度在lm/min,辅助激光超声振动频率为20kHz,振动幅度为5μπι,辅助TIG超声振动频率为 20kHz,振动幅度为5μπι;保护气采用Ar气,流量在20L/min;
[0099] 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TIG电 弧起弧,然后电弧稳定
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