激光CMT复合焊接系统、焊接方法及铝合金车体焊接构件.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CN110293321A(43)申请公布日2019.10.01(21)申请号201910554454.6(22)申请日2019.06.25(71)申请人中车青岛四方机车车辆股份有限公司地址266111山东省青岛市城阳区锦宏东路88号(72)发明人韩晓辉马寅杨志斌李帅贞(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人谭云(51)Int.Cl.B23K26/348(2014.01)B23K26/70(2014.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称激光CMT复合焊接系统、焊接方法及铝合金车体焊接构件(57)摘要本发明涉及激光电弧复合焊接领域，提供了一种激光CMT复合焊接系统、焊接方法及铝合金车体焊接构件。其中，激光CMT复合焊接系统包括焊接工装平台、激光器、CMT焊枪和激振器；所述焊接工装平台上固定待焊工件，相邻所述待焊工件之间形成焊缝，所述激光器和所述CMT焊枪之间留有间隙并均设于所述焊缝处，所述激光器产生的激光与所述CMT焊枪产生的焊接电弧共同作用在所述焊缝处并形成熔池，所述激振器产生的振动传递至所述熔池处，促使所述熔池中的气体排出。本发明能够大幅降低甚至消除气孔，同时可以改善焊接接头的组织性能，提升焊接接头质量。CN110293321ACN110293321A权利要求书1/1页1.一种激光CMT复合焊接系统，其特征在于，包括焊接工装平台、激光器、CMT焊枪和激振器；所述焊接工装平台上固定待焊工件，相邻所述待焊工件之间形成焊缝，所述激光器和所述CMT焊枪之间留有间隙并均设于所述焊缝处，所述激光器产生的激光与所述CMT焊枪产生的焊接电弧共同作用在所述焊缝处并形成熔池，所述激振器产生的振动传递至所述熔池处，促使所述熔池中的气体排出。2.根据权利要求1所述的激光CMT复合焊接系统，其特征在于，还包括振动参数控制器，所述振动参数控制器与所述激振器连接。3.根据权利要求2所述的激光CMT复合焊接系统，其特征在于，还包括加速度传感器，所述加速度传感器设置在所述激振器的附近，且所述加速度传感器与所述振动参数控制器连接。4.根据权利要求1所述的激光CMT复合焊接系统，其特征在于，所述激振器安装在所述焊接工装平台上或待焊工件上。5.根据权利要求1所述的激光CMT复合焊接系统，其特征在于，所述激振器的数量为一个或多个；所述激振器产生的振动以正弦波的形式传递至所述熔池。6.根据权利要求5所述的激光CMT复合焊接系统，其特征在于，所述正弦波以垂直于所述熔池的方向和平行于所述熔池的方向交替传递。7.一种利用如权利要求1-6任一项所述的激光CMT复合焊接系统的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：将待焊工件固定在焊接工装平台上；将激振器固定在焊接工装平台或待焊工件上；启动激振器；启动焊接控制开关，激光器发射激光同时CMT焊枪产生焊接电弧，对焊缝进行复合焊接形成熔池。8.根据权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，在所述将待焊工件固定在焊接工装平台上的步骤之前，还包括：先去除待焊工件表面的油污和氧化膜。9.根据权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，所述将激振器固定在焊接工装平台或待焊工件上的步骤还包括：将加速度传感器固定在所述激振器的附近。10.根据权利要求7所述的焊接方法，其特征在于，在所述启动激振器的步骤之前，还包括先设定所述激光器和CMT焊枪的焊接工艺参数；所述启动激振器的步骤进一步包括：通过振动参数控制器启动所述激振器，并设定所述激振器的振动参数。11.一种铝合金车体焊接构件，至少包括第一工件和第二工件，其特征在于，所述第一工件和所述第二工件之间采用如权利要求7-10任一项所述的焊接方法焊接在一起。2CN110293321A说明书1/5页激光CMT复合焊接系统、焊接方法及铝合金车体焊接构件技术领域[0001]本发明涉及激光电弧复合焊接技术领域，特别是涉及一种激光CMT复合焊接系统、焊接方法及铝合金车体焊接构件。背景技术[0002]激光与CMT(ColdMetalTransfer，冷金属过渡)复合焊接能够获得比激光与MIG(MetalInert-GasWelding，熔化极惰性气体保护焊)复合焊接更低的焊接热输入、更快的焊接速度、更好的工艺稳定性和更高的能量控制精度，更容易满足高速列车车体，特别是铝合金车体焊接构件对低变形、高质量的苛刻焊接要求。[0003]但在复合焊接过程中，无论工艺措施控制的多么严格到位，要想完全消除气孔仍然是难以做到的，尤其是高速深熔焊接，熔池深度大且凝固速度快，熔池内部的气体来不及逸出而极易禁锢在焊缝内部形成气孔。[0004]在减少铝合金激光-电弧复合焊接气孔的问题上，研究人员采用的工艺措施大体上是减小激光功率、增大电弧能量、