專利名稱：中厚鋼板的激光焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種中厚鋼板的激光焊接方法。
背景技術(shù)：
隨著焊接技術(shù)的高速發(fā)展，焊接技術(shù)在近幾年得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。而對(duì)于中厚板的焊接方法，主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段:手工弧焊、自動(dòng)弧焊、自動(dòng)高能束焊。手工弧焊主要為手工電弧焊，其焊接速度慢，效率低，工作強(qiáng)度大，焊接環(huán)境差，焊縫質(zhì)量與焊工的技能有關(guān)，目前只在小型工件及不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接的領(lǐng)域應(yīng)用；自動(dòng)弧焊方法的代表是埋弧焊，其解決了手工電弧焊焊接效率低的缺點(diǎn)，但其焊接變形大且不均勻，工件受焊接位置的制約,主要在大型結(jié)構(gòu)件中較為普遍使用；自動(dòng)高能束焊主要有真空電子束焊和激光焊,真空電子束焊焊接質(zhì)量好，速度快，變形小，但是其受到真空室的限制，不適用于大型結(jié)構(gòu)件；激光焊是近幾年剛剛發(fā)展起來的焊接方法，其不僅具有真空電子束焊的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，且具有柔性好和不受真空室限制的特點(diǎn)，故可焊接包括大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件在內(nèi)的絕大多數(shù)焊接件。
隨著激光焊接技術(shù)的發(fā)展，激光焊接已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航天、汽車、精密焊接等領(lǐng)域。但目前使用的激光焊接器的功率大多低于5KW，焊接厚度一般小于5_。對(duì)于厚度為5至18_的中厚鋼板，不能實(shí)現(xiàn)一次性焊接完成，而且焊縫不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種中厚鋼板的激光焊接方法，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)中厚鋼板的焊接，提高焊接效率，提高焊縫質(zhì)量。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是: 一種中厚鋼板的激光焊接方法，所述中厚鋼板的厚度為5至18mm，其特征是，包括如下步驟:第一步:將待焊接鋼板加工至所需尺寸，在待焊接部位加工坡口 ；第二步:組裝待焊接鋼板，使組裝后鋼板的坡口形成I型焊縫；第三步:將組裝后的鋼板固定在焊接臺(tái)架上；第四步:用激光焊接器對(duì)鋼板的I型焊縫進(jìn)行焊接，直至焊透。
進(jìn)一步，所述第四步中，所述激光焊接將5至18mm厚度的鋼板一次熔透。
進(jìn)一步，所述第四步中，所述激光器對(duì)所述鋼板的I型焊縫的焊接過程為全位置焊接。
進(jìn)一步，所述激光焊接器為光纖激光焊接器，激光束的功率為3KW至15.2KW，離焦量為_40_至40mm η
本發(fā)明的有益效果是: (1)用激光焊接器一次焊接成形5-18mm厚度焊縫，大幅提高了焊接速度，焊接收縮僅為 0.1-0.8mm ； (2)焊后焊縫強(qiáng)度、韌性、化學(xué)成分等指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于傳統(tǒng)填充焊接材料的弧焊焊接工藝。


附圖1是兩塊典型對(duì)接鋼板的安裝示意圖； 附圖2是兩塊典型角接鋼板的安裝示意圖； 附圖3是本發(fā)明的流程圖。
附圖中的標(biāo)號(hào)分別為: 1.鋼板；2.鋼板； 3.1型焊縫；S1-S4.流程圖步驟。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明中厚鋼板的激光焊接方法的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。
參見附圖1、2、3，中厚鋼板的厚度為5_18mm，要將兩塊鋼板1、2進(jìn)行對(duì)接或角接成如圖的典型成品，其焊接方法如下: 第一步:將待焊接鋼板1、2加工至所需尺寸，在待焊接部位加工坡口(圖中步驟SI)，可根據(jù)待焊接鋼板的不同情況，設(shè)計(jì)坡口的不同對(duì)接或角接接頭形式(如臺(tái)階接頭、斜對(duì)接接頭、鎖底自對(duì)中接頭等)。
第二步:組裝待焊接鋼板1、2，使組裝后鋼板的坡口形成I型焊縫3(圖中步驟S2)。I型焊縫的寬度大小可根據(jù)鋼板的尺寸對(duì)應(yīng)于不同的鋼板尺寸。組裝待焊鋼板時(shí)，可選擇合適的工裝。
第三步:將組裝后的鋼板1、2固定在焊接臺(tái)架上(圖中步驟S3)。
第四步:用激光焊接器對(duì)鋼板的I型焊縫3進(jìn)行一次性焊接，直至焊透(圖中步驟S4)。激光焊接器可選為光纖激光焊接器，激光束的功率為3KW至15.2KW，離焦量為_40mm至 40mmη
用激光焊一次性焊接上述焊縫至焊透，焊接位置為任意位置，激光入射線與工件的角度、焊接方向不限，實(shí)現(xiàn)全位置焊接，焊接時(shí)只要為I形坡口則工件的相對(duì)角度不限；用高功率激光焊接器一次焊接成形5-18mm厚度焊縫，焊接速度不限，可大幅提高焊接速度，可不添加填充絲，焊接收縮僅為0.1-0.8mm，且焊縫強(qiáng)度、韌性、化學(xué)成分等指標(biāo)均達(dá)到或好于傳統(tǒng)填充焊接材料的弧焊焊接工藝。另外，也可根據(jù)工藝需要增加定位焊縫和修飾焊縫，也可根據(jù)需要分多段完成。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種中厚鋼板的激光焊接方法，所述中厚鋼板的厚度為5至18mm，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:將待焊接鋼板加工至所需尺寸，在待焊接部位加工坡口 ； 第二步:組裝待焊接鋼板，使組裝后鋼板的坡口形成I型焊縫； 第三步:將組裝后的鋼板固定在焊接臺(tái)架上； 第四步:用激光焊接器對(duì)鋼板的I型焊縫焊接，直至焊透。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中厚鋼板的激光焊接方法，其特征在于:所述第四步中，所述激光焊接將5至18mm厚度的鋼板一次熔透。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中厚鋼板的激光焊接方法，其特征在于:所述第四步中，所述激光器對(duì)所述鋼板的I型焊縫的焊接過程為全位置焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的中厚鋼板的激光焊接方法，其特征在于:所述激光焊接器為光纖激光焊接器，激光束的功率為3KW至15.2KW，離焦量為-40_至40_。
全文摘要
本發(fā)明涉及材料焊接技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種厚度為5至18mm的中厚鋼板的激光焊接方法，包括第一步將待焊接鋼板加工至所需尺寸，在待焊接部位加工坡口；第二步組裝待焊接鋼板，使組裝后鋼板的坡口形成I型焊縫；第三步將組裝后的鋼板固定在焊接臺(tái)架上；第四步用激光焊接器對(duì)鋼板的I型焊縫進(jìn)行一次性焊接，直至焊透。本發(fā)明用激光焊接器一次焊接成形5-18mm厚度焊縫，大幅提高了焊接速度，焊接收縮僅為0.1-0.8mm，焊后焊縫強(qiáng)度、韌性、化學(xué)成分等指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于傳統(tǒng)填充焊接材料的弧焊焊接工藝。
文檔編號(hào)B23K26/42GK103192181SQ201310137419
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者冷曉春, 龔宏偉, 李恩林, 金偉芳, 張亮 申請(qǐng)人:上海第一機(jī)床廠有限公司