一種厚板多層激光-mig復(fù)合焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種厚板多層激光-MIG復(fù)合焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，MIG(metalinert-gas welding)是指恪化極惰性氣體保護(hù)焊，其是使用恪化電極，以外加氣體作為電弧介質(zhì)，并保護(hù)金屬熔滴、焊接熔池和焊接區(qū)高溫金屬的電弧焊方法。然而，隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，單獨(dú)的使用MIG焊接已滿足不了本領(lǐng)域?qū)附痈哔|(zhì)量的要求，而激光-MIG復(fù)合焊成為為將電弧焊與激光焊特點(diǎn)相結(jié)合形成的一種新的焊接方法。其中，激光與電弧旁軸復(fù)合時(shí)，有兩種復(fù)合方式:激光前置和激光后置。激光前置時(shí)，對于電弧來說是前傾焊，焊接時(shí)焊縫表面成形美觀，熔深較淺；激光后置時(shí)，對于電弧來說是后傾焊，成形不夠美觀，但是熔深較大，保護(hù)效果好。
[0003]常規(guī)電弧焊一般采用左焊法，但是對于激光-MIG復(fù)合焊來說此時(shí)為激光前置。若坡口留有間隙，由于光斑直徑很小，光束會(huì)從間隙泄露，會(huì)使得激光失去作用；若不留間隙，一方面激光會(huì)對工件有蒸發(fā)、燒蝕作用，另一方面零間隙會(huì)使熔池氣體逸出困難，造成氣孔。
[0004]實(shí)驗(yàn)表明，復(fù)合焊接時(shí)如果沒有間隙或間隙很小，會(huì)減小熔深和限制焊接速度的提高，同時(shí)會(huì)使得氣孔增多；多層焊時(shí)，層間預(yù)熱可以降低焊接應(yīng)力，有利于減少氣孔和裂紋，但是對工件的整體預(yù)熱會(huì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力并且浪費(fèi)能源。
[0005]厚板焊接時(shí)，一般須開坡口并且留有一定鈍邊，在單獨(dú)采用電弧焊的情況下，坡口角度大、鈍邊小，熔深較大，但是會(huì)造成的焊絲消耗量大。
[0006]由此可見，對于厚板多層焊接來說，單獨(dú)采用電弧焊或只采用激光前置的復(fù)合焊，都存在一定的缺點(diǎn)。
[0007]因此，針對以上不足，本發(fā)明提供了一種厚板多層激光-MIG復(fù)合焊接方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008](一 )要解決的技術(shù)問題
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種厚板多層激光-MIG復(fù)合焊接方法以解決采用激光前置打底焊時(shí)對間隙適應(yīng)性差、氣孔多的問題以及單獨(dú)的電弧焊時(shí)坡口角度大、鈍邊小而造成的焊絲消耗量大的問題。
[0010](二)技術(shù)方案
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種厚板多層激光-MIG復(fù)合焊接方法，其包括以下步驟:
[0012]S1、清洗打磨工件，以對接形式對工件進(jìn)行固定，取焊接間隙；
[0013]S2、通過激光后置的方式對工件進(jìn)行打底焊；
[0014]S3、清洗打磨步驟S2中形成的焊縫；
[0015]S4、通過激光前置的方式進(jìn)行蓋面焊，同時(shí)采用月牙形或鋸齒形擺動(dòng)，且控制母材坡口邊緣的熔化寬度。
[0016]其中，還包括在步驟S3和步驟S4之間的步驟S3丨，
[0017]S3'、對步驟S3中形成的焊縫依次進(jìn)行多層填充焊，在填充焊時(shí)采用激光前置的方式。
[0018]其中，在進(jìn)行每層填充焊之后，對焊道及其附近待焊區(qū)域清洗打磨。
[0019]其中，還包括步驟S4之后的步驟S5，所述步驟S5為對焊接好的工件進(jìn)行X射線探傷檢測。
[0020]其中，所述激光后置的方式為焊接時(shí)激光發(fā)射裝置的激光在焊槍發(fā)出的電弧之后。
[0021]其中，所述激光前置的方式為焊接時(shí)激光發(fā)射裝置發(fā)出的激光在焊槍發(fā)出的電弧之前。
[0022]其中，在填充焊和蓋面焊時(shí)，通過調(diào)整離焦量進(jìn)行激光束變換。
[0023]其中，控制母材坡口邊緣的熔化寬度為I?2mm。
[0024]其中，所述焊接間隙為I?2.5mm。
[0025](三)有益效果
[0026]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明厚板多層激光-MIG復(fù)合焊接方法采用兩層焊道，分別為打底焊和蓋面焊，焊接前對工件清洗打磨，以去除表面油污和氧化膜，采用打底焊時(shí)，采用激光后置的方法，可以取較大的焊接間隙，并且適當(dāng)調(diào)整光絲間距，使激光與電弧協(xié)同作用強(qiáng)，有利于增大熔深和減少氣孔，提高焊接質(zhì)量，同時(shí)電弧為右焊法，且電弧預(yù)熱可以提高工件對激光的吸收率，促進(jìn)高能量密度激光的作用，可以增大熔深，從而可以采用較大的鈍邊，較小的坡口角度，降低焊絲成本；蓋面焊采用激光前置的形式，同時(shí)蓋面焊采用月牙形或鋸齒形擺動(dòng)，控制母材坡口邊緣熔化寬度，以獲得較好的層間質(zhì)量和表面質(zhì)量。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例厚板多層激光-MIG復(fù)合焊接方法中焊槍、激光發(fā)射裝置與工件的位置關(guān)系圖；
[0028]圖2是本發(fā)明實(shí)施例厚板多層激光-MIG復(fù)合焊接方法中焊縫焊道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中，1:焊槍；2:激光發(fā)射裝置；3:工件；4:打底焊道；5:填充焊道；6:蓋面焊道。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明焊接方法中激光發(fā)射裝置和焊槍同時(shí)作用于工件上，圖中a為光絲間距，箭頭的方向前方，本發(fā)明中打底焊時(shí)采用激光后置的方式，填充焊和蓋面焊時(shí)采用激光后置的方式；圖2所示為本發(fā)明方法中工件焊縫焊道的結(jié)構(gòu)示意圖，最下層為打底焊道，向上依次為填充焊道和蓋面焊道。
[0032]本發(fā)明的厚板多層激光-MIG復(fù)合焊接方法包括以下步驟:
[0033]S1、清洗打磨工件，以對接形式對工件進(jìn)行固定，取焊接間隙；
[0034]S2、通過激光后置的方式對工件進(jìn)行打底焊；
[0035]S3、清洗打磨步驟S2中形成的焊縫；
[0036]S4、通過激光前置的方式進(jìn)行蓋面焊，同時(shí)采用月牙形或鋸齒形擺動(dòng)，且控制母材坡口邊緣的熔化寬度，該寬度具體為I?2mm。
[0037]上述實(shí)施方式中，采用兩層焊道，分別為打底焊和蓋面焊，焊接前對工件清洗打磨，以去除表面油污和氧化膜，采用打底焊時(shí)，采用激光后置的方法，可以取較大的焊接間隙，并且適當(dāng)調(diào)整光絲間距，使激光與電弧協(xié)同作用強(qiáng)，有利于增大熔深和減少氣孔，提高焊接質(zhì)量，同時(shí)電弧為右焊法，且電弧預(yù)熱可以提高工件對激光的吸收率，促進(jìn)高能量密度激光的作用，可以增大熔深，從而可以采用較大的鈍邊，較小的坡□角度，降低焊絲成本；蓋面焊采用激光前置的形式，同時(shí)蓋面焊采用月牙形或鋸齒形擺動(dòng)，控制母材坡口邊緣熔化寬度，以獲得較好的層間質(zhì)量和表面質(zhì)量。
[0038]具體地，上述工件厚板為鋁合金板，厚為8mm，坡口角度為60°，鈍邊尺寸2mm，焊前首先制備200mmX 10mmX8mm的焊接試板，按以上要求加工制造；使用夾具以對接形式將工件試板固定，取焊接間隙1.5mm;打底焊時(shí)，電流為180A，電壓為23.6V，激光功率為900W，離焦量為-1.5mm，光斑直徑0.3mm，焊接速度1mm