一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法.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CN105665931A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201610239556.5(22)申请日2016.04.18(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人陶汪韩冰陈彦宾(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人迟芳(51)Int.Cl.B23K26/24(2014.01)B23K26/06(2014.01)B23K26/12(2014.01)B23K26/60(2014.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法(57)摘要一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，它涉及一种双激光束焊接方法，以解决由双侧激光焊接熔池流场特性所造成的焊丝合金元素在焊缝中混合不均匀的问题。本发明方法：一、在蒙皮上表面待焊位置中心沿焊接方向机械铣削凹槽，对蒙皮进行化学清洗以去除氧化膜和加工污渍；二、向凹槽中预填焊材：将焊丝从焊丝盘引出并先后穿过刮削筒和电阻加热筒，导轮和碾压轮依次放置于凹槽上，焊丝通过导轮被送入凹槽内，随后碾压轮对凹槽内的焊丝进行碾压使其镶嵌于凹槽内，预填焊材与凹槽表面紧密配合无孔隙，且预填焊材上表面与蒙皮上表面重合，完成预填焊材过程；三、对长桁与蒙皮进行双激光束焊接，获得双侧对称焊缝。本发明用于T型结构双激光束焊接。CN105665931ACN105665931A权利要求书1/1页1.一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，所述焊接方法是对飞机壁板T型结构的焊接，该T型结构由竖直放置的长桁(1)与水平放置的蒙皮(2)焊接而成，其特征在于：所述焊接方法是通过以下步骤实现的：步骤一、加工凹槽(6)：在蒙皮(2)上表面待焊位置中心沿焊接方向机械铣削凹槽(6)，对蒙皮(2)进行化学清洗以去除氧化膜和加工污渍；步骤二、向凹槽(6)中预填焊材(12)：将焊丝(9)从焊丝盘(5)引出并先后穿过刮削筒(7)和电阻加热筒(8)，导轮(10)和碾压轮(11)依次放置于凹槽(6)上，焊丝(9)通过导轮(10)被送入凹槽(6)内，随后碾压轮(11)对凹槽(6)内的焊丝(9)进行碾压使其镶嵌于凹槽(6)内，预填焊材(12)与凹槽(6)表面紧密配合无孔隙，且预填焊材(12)上表面与蒙皮(2)上表面重合，完成预填焊材过程，碾压轮(11)的宽度d大于凹槽(6)的最大宽度L1；步骤三、对长桁(1)与蒙皮(2)进行双激光束焊接：将长桁(1)沿凹槽(6)的竖直中心线(N-N)放置于预填焊材(12)上，将两个焊丝(9)对称放置于长桁(1)两侧，两个激光束(13)对称放置于长桁(1)两侧，两个保护气喷嘴(14)对称放置于长桁(1)两侧，焊丝(9)、激光束(13)和保护气喷嘴(14)的顺序为由前至后依次设置，长桁(1)和蒙皮(2)的厚度均为2mm～3mm，双激光束的激光功率为2500W～3500W，双激光束的入射角度为20°～35°，焊接速度为2m/min～12m/min，采用惰性气体对双侧激光焊缝进行实时保护，保护气的气流量为10L/min～20L/min，对长桁(1)与蒙皮(2)进行双激光束焊接，获得双侧对称焊缝(15)。2.根据权利要求1所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤一中凹槽(6)的截面形状为倒三角形或矩形。3.根据权利要求1或2所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中焊丝(9)选用ER4047焊丝，预填焊材(12)选用ER4047焊丝或ER2319焊丝。4.根据权利要求3所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中凹槽(6)的截面积应等于预填焊丝(12)截面积。5.根据权利要求4所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中且凹槽(6)的最大深度应小于焊缝蒙皮侧(4)的最大熔深H，凹槽(6)的最大宽度应小于焊缝蒙皮侧(4)的最大熔宽L。6.根据权利要求5所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中碾压轮(11)的宽度d为凹槽(6)的最大宽度L1的2倍～10倍，碾压速度为100mm/min～500mm/min。7.根据权利要求6所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中刮削筒(7)的刮削量设定为自焊丝(9)表面向内0.05mm～0.1mm。8.根据权利要求7所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤二中电阻加热筒(8)的加热温度设定为100℃～300℃。9.根据权利要求8所述的一种预填焊材的T型结构双激光束焊接方法，其特征在于：所述步骤三中的长桁(1)和蒙皮(