一种铝合金铸件缺陷激光焊接修复方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114273774A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111328956.0B23K103/10(2006.01)(22)申请日2021.11.10(71)申请人云南昆船机械制造有限公司地址650217云南省昆明市东郊八公里昆船工业园(72)发明人李延杰林全福刘文勇杨凤娟张波宗继涛(74)专利代理机构昆明正原专利商标代理有限公司53100代理人徐玲菊亢能(51)Int.Cl.B23K26/00(2014.01)B23K26/21(2014.01)B23K26/70(2014.01)B23P6/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种铝合金铸件缺陷激光焊接修复方法(57)摘要本发明涉及一种铝合金铸件缺陷激光焊接修复方法，包括准备阶段、焊接阶段和焊后修复阶段。本发明通过激光焊高能束流的特性，配合激光脉冲的精准控制，将可焊性极差的铝合金铸件基体瞬时熔化后，与熔化的焊丝形成金属熔物填补在铸造缺陷处，达到修复铸造缺陷的目的，焊接热输入极小，修复后的铸件完全达到加工形位精度无变化、高品质焊缝质量的要求。CN114273774ACN114273774A权利要求书1/1页1.一种铝合金铸件缺陷激光焊接修复方法，包括以下步骤：步骤（1）准备阶段：根据铝合金铸件材质选择适宜的焊接材料；焊丝直径与激光功率相适应；将铸件的铸造缺陷清洁干净，并进行油污清洁；按下列设定手持激光焊具的焊接工艺参数：激光功率：400‑1500W、激光频率：6000‑10000Hz、振镜速度：100‑1000mm/s、振镜宽度：0‑4mm；步骤（2）焊接阶段：（2.1）打底层焊接采用短时大功率工艺，根据铸件的形状大小和修复部位结构，在保证焊缝根部熔合的前提下，控制热输入，在激光焊接工艺参数固定的条件下，焊接一定时间，停下检查焊接区域温度上升情况，控制焊点区域温度保持在30‑60℃以内，保证修复铸件形位尺寸精度不变；（2.2）填充、盖面层的焊接同样控制热输入，在激光焊接工艺参数固定的条件下，焊接一定时间，停下检查焊接区域温度上升情况，焊点区域温度始终控制在30‑60℃以内，保证修复铸件形位尺寸精度不变；步骤（3）焊后修复阶段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，对于可焊性差的铝合金铸件包括2A12、2024、7A09、7A19，选用抗裂性能优异的焊丝SAl4043、SAl1070；对可焊性尚可的铝合金铸件包括5A06、5083、6061、6063，选用强度及抗裂性能兼顾的焊丝SAl5356、SAl5183。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，焊丝直径与激光功率相适应，φ0.5mm～φ0.8mm的焊丝，激光功率约100～1500W，φ1.0mm～φ1.6mm的焊丝，激光功率约800～2000W，并根据铸件的大小及部位适当调整匹配。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，打底层焊接采用短时大功率工艺，激光功率800‑1400W焊接时间0.5‑3s；在激光焊接工艺参数固定的条件下，焊接时长0.5‑3s；填充、盖面层的焊接同样控制热输入，在激光焊接工艺参数固定的条件下，焊接时长0.5‑6s。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，焊后修复包括：（3.1）焊接完成后，保持焊缝外观饱满、无表面缺欠；（3.2）打磨修平焊缝，外形与铸件平整一致；（3.3）砂纸抛光，达到铸件外观要求。2CN114273774A说明书1/5页一种铝合金铸件缺陷激光焊接修复方法技术领域[0001]本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种铝合金铸件缺陷激光焊接修复方法。背景技术[0002]复杂结构的铝合金铸造产品，在铸造过程中不可避免地会存在小气孔、微小夹渣、砂眼等铸造缺陷，并且这些铸造缺陷只有在机械加工全部完成后才会显露，特别是处在产品密封面上的缺陷，虽然尺寸小但却会对产品的密封性能造成致命影响，最终导致铸件的报废。[0003]焊接是修复铝合金铸造缺陷的高效方法之一，但受铸件材料的可焊性和焊接变形的限制，直接影响铝合金铸造缺陷的焊接修复质量。[0004]激光焊接是高能束流焊接方法之一，其以焊缝品质高、效率高、能量密度高、焊接变形小的特性，而主要应用于精密高端产品的焊接。由于激光焊接的光斑很小，对焊缝装配间隙要求非常高，工业应用还不广泛，近年来随着光纤激光技术、跟踪监测技术、自动摆动焊接等技术的应用，手持激光焊接技术取得了长足的进步。手持激光焊具有灵活、便捷、工艺可达性强、焊接高能量、高精准度等特点，是解决铝合金铸造缺陷焊接修复中材料可焊性和变形控制难题的最有效途径之一。发明内容[0005]针对上述问题，本发明提供一