一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置及焊接方法.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CN111515540A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010339133.7(22)申请日2020.04.26(71)申请人华北水利水电大学地址450000河南省郑州市金水区北环路36号(72)发明人彭进李帅王星星许红巧倪增磊(74)专利代理机构洛阳九创知识产权代理事务所(普通合伙)41156代理人狄干强(51)Int.Cl.B23K26/348(2014.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置及焊接方法(57)摘要一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置及焊接方法，该焊接装置包括处于立板两侧的两套焊接组件，焊接组件包括激光器、TIG焊枪和TIG电源，激光束照射在立板和底板的一侧结合处，并形成匙孔和熔池，焊丝和TIG焊枪的端部之间形成熔丝电弧，熔丝电弧与立板、底板和熔池三者均不接触，焊丝熔化形成的液态金属通过立板和底板之间预留的细缝进入到熔池内。本发明通过在立板两侧分别采用小能量的电弧熔化焊丝，另一束大能量的激光熔化母材形成匙孔，熔化焊丝形成的金属液通过立板和底板之间的缝隙进入到匙孔内，由于焊丝依靠小能量的电弧熔化后距离匙孔较远，能够避免对匙孔的冲击，提高焊接稳定性，进而提高焊缝质量。CN111515540ACN111515540A权利要求书1/1页1.一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置，该焊接装置包括两套相同的焊接组件，且在焊接T型接头时，这两套焊接组件分别处于立板（8）的两侧，每套焊接组件包括产生激光束（1）的激光器、TIG焊枪（2）和TIG电源（10），其特征在于：每套所述焊接组件中的激光束（1）照射在立板（8）和底板（9）的一侧结合处，并在该处形成匙孔（6）和熔池（7），所述TIG电源（10）的负极与TIG焊枪（2）连接，正极与焊丝（4）连接，从而在焊丝（4）和TIG焊枪（2）的端部之间形成熔丝电弧（5），且熔丝电弧（5）与立板（8）、底板（9）和熔池（7）三者均不接触，并使焊丝（4）熔化形成的液态金属通过立板（8）和底板（9）之间预留的细缝进入到熔池（7）内。2.根据权利要求1所述的一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置，其特征在于：所述立板（8）和底板（9）之间预留的细缝宽度为0.01-0.2mm，以使其对焊丝（4）熔化形成的液态金属形成毛细吸引效应。3.根据权利要求1所述的一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置，其特征在于：所述熔丝电弧（5）与立板（8）的间距为3-5mm，熔丝电弧（5）与底板（9）的间距为3-5mm，熔丝电弧（5）与熔池（7）的间距为0.2-1.6mm。4.根据权利要求1所述的一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置，其特征在于：每组所述焊接组件的焊接速度为6-20m/min。5.根据权利要求1所述的一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置，其特征在于：所述焊丝（4）由送丝机构（3）控制其送丝。6.根据权利要求1所述的一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：1）对立板（8）和底板（9）进行表面处理，清除表面杂质；2）将立板（8）和底板（9）摆成T型接头的形状并用焊接夹具固定，且保证立板（8）和底板（9）之间预留有细缝；3）按照权利要求1的记载将两组焊接组件安置在立板（8）两侧，之后启动激光器、TIG电源（10）和送丝机构（3）进行送丝焊接。7.根据权利要求6所述的一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置的焊接方法，其特征在于：所述焊接时，在熔池（7）上方喷入氩/气或氦气作为防氧化保护气，气体流量为10-30L/min。8.根据权利要求6所述的一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置的焊接方法，其特征在于：所述焊接时，激光束（1）与TIG焊枪（2）钨针的距离DLA为1-10mm，TIG焊枪（2）与底板（9）的距离h1为2-8mm，焊丝（4）与底板（9）的夹角θ1为10°-60°，TIG焊枪（2）与底板（9）的夹角β1为40°-80°，激光束（1）与立板（8）的夹角α为40°-80°，焊丝（4）与立板（8）的夹角θ2为10°-60°，TIG焊枪（2）与立板（8）的夹角β2为40°-80°。2CN111515540A说明书1/4页一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置及焊接方法技术领域[0001]本发明涉及到激光焊接技术领域，具体的说是一种薄板T型接头双侧激光熔丝焊接装置及焊接方法。背景技术[0002]T型接头是由一块底板和一块垂直设置在底板中部位置的立板焊接形成的断面为T型的接头，在航空、航天等领域应用较为广泛。由于激光焊接具有大熔深、小变形、焊接效率高等优点应用于薄板T型接头焊接。然而激光焊接对于缝间隙的容忍度较小，当间隙过大、或间隙不