热输入量精密控制的激光焊接方法

文档序号:9854200阅读:1029来源:国知局
热输入量精密控制的激光焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接,具体地,涉及一种热输入量精密控制的激光焊接方法。
【背景技术】
[0002]航天产品微小零组件焊接一直是焊接领域的难点和热点问题,既要保证焊缝熔深,又要保证熔深均匀性,焊接过程热输入量控制,减少焊接过程结构应力。避免阀芯氟塑料熔化变形,避免焊缝裂纹和收尾端弧坑缺陷产生,影响产品性能。
[0003]焊缝表面质量需满足Q/RJ71-2000II级要求;需用30倍放大镜观察,焊缝表面没裂纹、没凹坑等缺陷;需承受4MPa,保持5min不泄漏的密封性检查;需“经2MPa进口检漏压力测试,阀门外漏率不大于1X10—7Pa.m3/s”。

【发明内容】

[0004]针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种热输入量精密控制的激光焊接方法,特别适用于微小结构(焊缝直径< Φ 1mm)且带低熔点材料的航天电磁阀簧片组件、阀芯组件焊接,阀门壳体堵塞焊接和航天发动机头部异形微小结构焊接。
[0005]根据本发明提供的热输入量精密控制的激光焊接方法,包括如下步骤:
[0006]步骤1:装配第一待焊接件和第二焊接件;
[0007]步骤2:对第一待焊接件和第二焊接件的焊缝进行点焊定位;
[0008]步骤3:对不同材料之间,采用相对应焊接工艺参数进行脉冲圈焊;
[0009]步骤4:对焊缝收尾端脉冲点焊能量衰减进行设置。
[0010]优选地,所述步骤3具体为:
[0011]当第一待焊接件对应的材料为不锈钢lCrl8Ni9Ti和第二待焊接件对应材料为不锈钢lCrl8Ni9T1、第一待焊接件对应的材料为不锈钢lCrl8Ni9Ti和第二待焊接件对应的材料为软磁合金Crl7NiTi时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率300W,基值功率200W,占空比50%,焊接速度400mm/min ;首件剖切焊缝熔深为0.1?0.3mm;
[0012]当第一待焊接件对应的材料为不锈钢lCrl8Ni9Ti,第二待焊接件对应的材料为不锈钢lCrl8Ni9Ti时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率700W,基值功率300W,占空比50 %,焊接速度400mm/min ;首件剖切焊缝恪深0.6?Imm ;
[0013]当第一待焊接件对应的材料为钛合金7715D,第二待焊接件对应的材料为钛合金7715D时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率600W,基值功率300W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝恪深0.4?1mm。
[0014]优选地,第一待焊接件和第二焊接件的焊缝端面或轴向错边量<0.05mm,间隙<0.05mmο
[0015]优选地,所述点焊定位的工艺参数具体为:
[0016]在第一待焊接件和第二焊接件的焊缝直径<3mm,对称定位2点,当焊缝直径>3mm,对称定位4点;对应的焊接工艺参数为:激光功率300?500W,氩气流量4?8L/min。
[0017]优选地,所述步骤4具体为当焊接过程覆盖焊缝起始端时,通过能量时序控制进行焊缝收尾端能量衰减设置。
[0018]优选地,还包括如下步骤:
[00191-对焊缝进行质量检查,具体为,通过4MPa氦检,保持5min不泄露以及通过2MPa进口检漏压力测试,阀门外漏率不大于1X10—7Pa.m3/s ;
[0020]通过30倍放大镜观察,焊缝表面没裂纹、没凹坑,则合格。
[0021]优选地,脉冲能量和焊接速度决定焊缝熔深;焊接速度和脉冲频率决定焊点重叠率。
[0022]优选地,在步骤I之前包括如下步骤:
[0023]-对第一待焊接件和第二焊接件焊进行除油清洁。
[0024]与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
[0025]与激光连续焊接相比,本发明中的激光脉冲圈焊,有利于焊缝周向熔深的均匀性控制;
[0026]能够有效控制焊接过程热输入量;
[0027]减小焊接过程结构残余应力,避免焊缝底部产生热裂纹缺陷,能够适用于微小阀门簧片组件、阀芯组件及壳体、发动机头部堵塞焊接。
【附图说明】
[0028]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0029 ]图1为本发明中激光脉冲圈焊焊缝示意图;
[0030]图2为本发明中簧片组件的焊接示意图;
[0031]图3为本发明中阀芯组件的焊接示意图;
[0032]图4为本发明中发电机头部堵塞的焊接示意图;
[0033]图5为本发明中阀门壳体堵塞的焊接示意图;
[0034]图6为本发明在图5中I部分的放大示意图;
[0035]图7为本发明的步骤流程图。
[0036]图中:
[0037]I为阀芯;
[0038]2为内衔铁;
[0039]3为压紧圈;
[0040]4为外衔铁;
[0041 ]5 为杆;
[0042]6为外套;
[0043]7为喷注盘;
[0044]8为喷嘴组件
[0045]9为塞子;
[0046]10为主阀壳体。
【具体实施方式】
[0047]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0048]在本实施例中,本发明提供的热输入量精密控制的激光焊接方法,包括如下步骤:
[0049]步骤1:装配第一待焊接件和第二焊接件;
[0050]步骤2:对第一待焊接件和第二焊接件的焊缝进行点焊定位;
[0051]步骤3:对不同材料之间,采用相对应焊接工艺参数进行脉冲圈焊;
[0052]步骤4:对焊缝收尾端脉冲点焊能量衰减进行设置。
[0053]所述步骤3具体为:
[0054]当第一待焊接件对应的材料为不锈钢lCrl8Ni9Ti和第二待焊接件对应材料为不锈钢lCrl8Ni9T1、第一待焊接件对应的材料为不锈钢lCrl8Ni9Ti和第二待焊接件对应的材料为软磁合金Crl7NiTi时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率300W,基值功率200W,占空比50%,焊接速度400mm/min ;首件剖切焊缝熔深为0.1?0.3mm;
[0055]当第一待焊接件对
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