专利名称：一种t型接头单束激光-tig复合单面焊双面成形焊接方法
技术领域：
本发明属于材料加工技术领域，涉及一种焊接方法，特别是涉及一种T型接头 激光-TIG复合焊接单面焊双面成形方法。
背景技术：
在航空制造业中，需使用大量的薄板T型结构。目前铆接是薄板T型结构的主要 联接方法，但铆接存在结构不连续、生产效率较低、浪费材料、增加结构重量等缺点， 难以满足航空生产发展的需要。激光焊接相比传统的焊接方法，具有焊接效率高，焊接 变形小等诸多优点，具有广阔的发展前景。目前对于T型接头焊接，通常采用单束激光 分别从立板两侧顺序施焊，或双束激光从立板两侧同时施焊，但都存在生产效率低，焊 缝成形难以控制，相关设备较为复杂的缺点，同时激光焊接的高装配精度、以及焊接材 料的高反射率都限制了激光焊接在本领域的进一步应用。TIG (Tungsten Inert Gas,缩写TIG)是指用纯钨或活化钨(钍钨、铈钨、锆钨、
镧钨)作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化 而形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气 或氦气作保护。还可根据需要另外添加金属。TIG焊接法的主要优点是可以焊接大材料范围广.包括厚度在0.6mm及其以上 的工件，材质包括合金钢、铝、镁、铜及其合金、灰口铸铁、普通干、各种青铜、镍、 银、钛和铅.主要的应用领域是焊接薄的和中等厚度的工件，在较厚的截面上作为焊根焊 道使用.
发明内容
本发明的目的在于提供一种T型接头的焊接方法。本方法采用单束激光-TIG复 合热源，单激光束垂直入射，与TIG焊电弧相耦合进行焊接，辅以夹具冷却成形。通过 调整激光束、TIG焊和相关夹具的工艺参数，可实现对不同规格的T型接头的焊接。具体方案为—种T型接头单束激光-TIG复合单面焊双面成形焊接方法，将横板与竖板呈 “T”型设置，单激光束垂直于横板表面入射，TIG焊电弧与单激光束布置于沿焊接方向 的同一平面内，激光-TIG复合焊与待焊件的作用点位于横板上。为辅助焊缝冷却成形，从而一次焊接完成T型接头的焊接成形，竖板两侧近焊 缝位置设置背面保护气装置。为取得更好的技术效果，TIG焊电弧与单激光束所构成夹角的范围为15° 50°。本发明的优点是采用激光-TIG复合热源焊接，实现以较低激光功率对T型接 头以及高反射率材料的焊接，并降低对待焊件的装配精度要求；采用单激光束入射，简 化激光热源相关系统的组成；单面焊一次完成T型接头焊接，提高焊接效率。
本发明的基本原理是焊接前，将横板与竖板呈“T”型设置，单激光束垂直于横板上表面入射，TIG 焊电弧与单激光束布置于沿焊接方向的同一平面内，并互成一定角度。激光-TIG复合焊 与待焊件的作用点位于横板上，焊接过程中，TIG焊形成的电弧降低了激光焊接产生的 等离子云密度，也对待焊件进行预热，这样显著提高了激光的吸收率，所形成的焊缝熔 深增加，使T型接头处产生足够的金属熔融量，设置于竖板两侧近焊缝位置的相关夹具 提供背面保护气的同时辅助焊缝迅速冷却成形，从而一次焊接完成T型接头的焊接。
图1为本发明的示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明如图1所示，焊接前，利用相关焊接夹具将横板1与竖板2固定构成直角接头， 单激光束3与TIG焊枪4布置于横板1上方，处于沿焊接方向的同一平面内，所构成夹角 的范围为15° 50°。单激光束3垂直于横板1上表面入射，激光-TIG复合焊与待焊 件的作用点位于横板1上，焊接过程中入射激光束3与TIG焊电弧7相互耦合，在横板1 与竖板2构成的“T”型接头处形成深熔焊缝，位于竖板两侧近焊缝位置的相关夹具5提 供背面保护气的同时辅助焊缝6冷却成形，从而一次焊接完成T型接头的焊接成形。本发明经焊接后进行检测，焊缝全长成形好、X光检验无内部缺陷、焊件整体 变形小。
权利要求
1.一种T型接头单束激光-TIG复合单面焊双面成形焊接方法，其特征在于将横板 与竖板呈“T”型设置，单激光束垂直于横板表面入射，TIG焊电弧与单激光束布置于沿 焊接方向的同一平面内，激光-TIG复合焊与待焊件的作用点位于横板上。
2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于竖板两侧近焊缝位置设置背面保 护气装置。
3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于TIG焊电弧与单激光束所构成夹角 的范围为15° 50°。
全文摘要
本发明公开一种T型接头单束激光-TIG复合单面焊双面成形焊接方法，将横板与竖板呈“T”型设置，单激光束垂直于横板表面入射，TIG焊电弧与单激光束布置于沿焊接方向的同一平面内，激光-TIG复合焊与待焊件的作用点位于横板上。本发明优点在于采用激光-TIG复合热源焊接，实现以较低激光功率对T型接头以及高反射率材料的焊接，并降低待焊件的装配精度要求；采用单激光束入射，简化激光热源相关系统的组成；单面焊一次完成T型接头焊接，提高了焊接效率。
文档编号B23K9/167GK102009274SQ20091018724
公开日2011年4月13日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者吴强, 王敏, 谷侃锋, 魏强 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所