一种船用高强钢中厚板的激光-电弧复合焊接方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115770954A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211574051.6B23K26/70(2014.01)(22)申请日2022.12.08(71)申请人上海船舶工艺研究所（中国船舶集团有限公司第十一研究所）地址200032上海市徐汇区中山南二路851号(72)发明人徐沛至刘文天尤德武兰玲阎璐宋金英王高飞聂希周鸿翔颜立超朱国斌裴轶群(74)专利代理机构上海世圆知识产权代理有限公司31320专利代理师王佳妮(51)Int.Cl.B23K26/348(2014.01)B23K26/60(2014.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种船用高强钢中厚板的激光-电弧复合焊接方法(57)摘要本发明公开了一种船用高强钢中厚板的激光‑电弧复合焊接方法，包括以下步骤：S1，预处理：在工件的待焊边缘加工坡口，打磨清洗后对接贴合并固定，形成焊缝；S2，装配：沿焊接方向，依次将预热线圈和焊枪设置在焊缝正上方，与工件表面相隔一定距离；焊枪的电弧热源在前，激光热源在后，激光热源垂直于工件的板面，焊枪枪头与工件的夹角为30～60°；S3，焊接：打开磁感应加热系统，使预热线圈对焊缝处进行预热；采用激光‑电弧复合热源对工件进行单道成形焊接；S4，保温：对工件整体采用石棉包裹保温。本发明采用随焊磁感应进行预热，装置结构简单，有效地控制了焊接热裂纹的产生，保证了焊缝单道成形的焊接稳定性，提升了焊接效率。CN115770954ACN115770954A权利要求书1/1页1.一种船用高强钢中厚板的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，预处理：在高强钢中厚板工件的待焊边缘加工坡口，打磨清洗后对接贴合并固定，形成焊缝；S2，装配：沿焊接方向，依次将电磁感应加热系统的预热线圈和激光‑电弧复合焊的焊枪设置在所述焊缝的正上方，与所述工件的表面相隔一定距离；所述预热线圈和所述焊枪分别与走行机构相连接；所述焊枪的电弧热源在前，激光热源在后，所述激光热源垂直于所述工件的板面，所述焊枪的枪头与所述工件的板面夹角为30～60°；S3，焊接：打开磁感应加热系统，使预热线圈对所述焊缝处进行预热；预热到设定温度后，采用激光‑电弧复合热源对所述焊缝进行单道成形焊接；S4，保温：焊接完成后，对所述工件整体采用石棉包裹保温，并使其随室温自然冷却，完全冷却后，去除焊缝余高即可。2.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述高强钢中厚板为10CrNi3MoV钢板，厚度10～12mm。3.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述激光热源的激光功率为9.5～14kW，离焦量为‑5mm～+3mm；所述焊枪的电弧热源为MIG电弧，电弧电流为320～330A，电弧电压为30～32V，焊接速度为1.8～2.4m/s，送丝速度为11～14m/min；所述焊接的保护气为Ar‑CO2二元混合气，其中CO2的体积分数为18%～25%；保护气的流速为18～25L/min。4.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述预热线圈的频率为12～18kHz，预热温度为120～180℃。5.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述预热线圈的下表面与所述工件的上表面的距离为1～5mm；所述预热线圈的中心至焊枪电弧的中心距离为80～100mm；所述焊枪电弧的中心与所述激光热源的中心距离为1～3mm。6.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述焊接的焊丝为直径1.0mm、1.2mm或1.6mm的WM960S焊丝。7.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述坡口采用单边3～5°小角度坡口，坡口根部尺寸为1～1.5mm，钝边尺寸为2～3mm。8.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述S1中，所述打磨使用砂轮抛光机，对坡口及两侧10mm范围内的表面进行打磨，采用丙酮清洗打磨过的表面以去除表面油污锈迹。9.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述S1中，所述固定采用点焊固定，范围为沿工件待焊处长度方向上两端各10mm，装配间隙0.1～1.0mm。10.根据权利要求1所述的激光‑电弧复合焊接方法，其特征在于，所述电磁感应加热系统为GP‑80E磁感应加热设备；所述预热线圈是由软磁铁氧体磁芯及外包的一层耐高温绝缘套组成，线圈尺寸直径为30～50mm。2CN115770954A说明书1/5页一种船用高强钢中厚板的激光‑电弧复合焊接方法技术领域[0001]本发明属于高强钢焊接技术领域，具体涉及一种船用高强钢中厚板的焊缝单道成形的激光‑电弧复合焊接方法。背景技术[0002]