一种使用混合激光弧焊的焊接方法技术

一种使用混合激光弧焊的焊接方法，通过氩气和二氧化碳混合气作为保护气，与喷嘴内两根化学成分不同的填充丝材反应形成双弧，双弧每一个都位于单独用于供给填充材料的端头处。由于生成的双电弧的作用，同时从一个喷嘴供给两根导线提供在液体状态下的焊接熔池，这有助于最大限度地提高气体蒸气从而对熔池提供更长时间的保护，不但可以提高激光混合焊接工艺的效率，增加焊接深度，而且可以减少焊缝缺陷，提高焊接质量。

A welding method using hybrid laser arc welding

A hybrid laser arc welding process in which argon and carbon dioxide mixtures are used as shielding gases to react with two filler wires with different chemical composition in the nozzle to form two arcs, each at the end of a separate filler material. Because of the effect of the generated double arcs, two wires are supplied from one nozzle to provide the weld pool in liquid state, which helps to maximize the gas vapor and thus provide longer protection for the weld pool. This can not only improve the efficiency of laser hybrid welding process, increase the weld depth, but also reduce the weld pool. Less weld defects, improve welding quality.

【技术实现步骤摘要】
一种使用混合激光弧焊的焊接方法
本专利技术具体涉及材料加工工程
，具体涉及一种使用混合激光弧焊的焊接方法。
技术介绍
随着经济的发展，素有工业动脉之称的大直径输送管道发挥着越来越重要的作用。目前大直径管道建设的核心任务之一就是管道的环焊缝焊接。目前主要运用埋弧焊的方法来生产大直径、高强度的直缝焊管和螺旋焊管。由于埋弧焊因为电流不当（过大或过小）容易产生夹渣和未熔透等缺陷。激光焊接作为一种高能束焊接，它的工艺的优势是聚焦激光的高能量密度能够生产最小焊接金属体积的深且窄的焊接，实现结构对接焊接的形成，其增加极少另外重量并且与例如弧焊接工艺等其他焊接技术相比引起较少部件畸变。鉴于两种焊接方式，提出了一种混合激光弧焊接的方法。它是结合激光束和弧焊接技术的工艺，激光束为辅，弧焊接为主的一种在保护介质中同时融化填充丝材形成熔池的工艺方法。一般激光束垂直于焊接件要焊接的表面，而弧焊接工艺的电弧和金属填充物安置在与激光束成一定角度。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种使用混合激光弧焊的焊接方法。本专利技术采用的技术解决方案是：一种使用混合激光弧焊的焊接方法，包括以下步骤：（1）焊前准备：设置激光束和喷嘴，喷嘴内设置有两个端头，两个端头内设有两根填充焊丝和保护气出口；（2）焊接时，将激光束和喷嘴延焊缝方向成串行排布，激光束在电弧放电的点上聚焦并预热，激光束在移动时背向焊接方向倾斜8-9°的角度，喷嘴内填充丝材和焊接方向成60-70°的角度，并且控制激光光斑与电弧放电之间的中心点与弧焊保持在0.1-0.2尺寸大小的电极直径；（3）待到喷嘴内两个端头内两根填充丝材与保护气反应形成双弧，使气体蒸气从而对焊缝处熔池提供更长时间的保护。两根所述的填充焊丝为不同的材质制成。所述的保护气出口喷出的保护气为惰性气体和活性气体的混合气体。所述的惰性气体为氩气。所述的活性气体为二氧化碳气体。所述的步骤（2）焊接时还通过监测装置监测焊接过程中焊缝宽度和送丝速度。所述的监测装置为CCD相机。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种使用混合激光弧焊的焊接方法，通过氩气和二氧化碳混合气作为保护气，与喷嘴内两根化学成分不同的填充丝材反应形成双弧，双弧每一个都位于单独用于供给填充材料的端头处。由于生成的双电弧的作用，同时从一个喷嘴供给两根导线提供在液体状态下的焊接熔池，这有助于最大限度地提高气体蒸气从而对熔池提供更长时间的保护，不但可以提高激光混合焊接工艺的效率，增加焊接深度，而且可以减少焊缝缺陷，提高焊接质量。说明书附图图1为本专利技术实施例中的结构示意图；其中1-激光束；2、3-端头；4-喷嘴；5、6-填充丝材；7-母材；8-焊缝；9-混合保护气体；10-CCD相机。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细的说明，实施例仅是本专利技术的优选实施方式，不是对本专利技术的限定。一种使用混合激光弧焊的焊接方法，包括以下步骤：（1）焊前准备：设置激光束和喷嘴，喷嘴内设置有两个端头，两个端头内设有两根填充焊丝和保护气出口，所述的保护气出口喷出的保护气为惰性气体和活性气体的混合气体，所述的惰性气体为氩气，所述的活性气体位二氧化碳气体，填充金属材料是两根直径可以选择的自耗焊丝，其中焊丝和保护气体使用同一个喷嘴。焊缝的宽度被预先确定，端头可以根据焊缝需求进行更换，以满足不同直径尺寸的填充丝材进行填充，这大大降低了激光效率，并且影响了对焊缝的穿透能力，可以显著降低成本，提高效率；（2）焊接时，将激光束和喷嘴延焊缝方向成串行排布，激光束在电弧放电的点上聚焦并预热，激光束在移动时背向焊接方向倾斜8-9°的角度，喷嘴内填充丝材和焊接方向成60-70°的角度，并且控制激光光斑与电弧放电之间的中心点与弧焊保持在0.1-0.2尺寸大小的电极直径，期间由混合保护气体提供保护，混合保护气体由惰性气体和活性气体组成其中惰性气体组分使用氩气做惰性成分，活性气体组分使用CO2。（3）待到喷嘴内两个端头内两根填充丝材与保护气反应形成双弧，混合保护气体和填充焊丝来自同一喷嘴，由于从一个喷嘴同时提供保护介质作为惰性和活性成分即氩和二氧化碳的混合气体，这就会使化学成分不同的两根填充丝材形成双弧，其中每一个都位于单独用于供给填充材料的端头处。由于生成的双电弧的作用，同时从一个喷嘴供给两根导线提供在液体状态下的焊接熔池，这有助于最大限度地提高气体蒸气从而对熔池提供更长时间的保护；。两根所述的填充焊丝为不同的材质制成。所述的步骤（2）焊接时还通过监测装置监测焊接过程中焊缝宽度和送丝速度，所述的监测装置为CCD相机。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）焊前准备：设置激光束和喷嘴，喷嘴内设置有两个端头，两个端头内设有两根填充焊丝和保护气出口；（2）焊接时，将激光束和喷嘴延焊缝方向成串行排布，激光束在电弧放电的点上聚焦并预热，激光束在移动时背向焊接方向倾斜8‑9°的角度，喷嘴内填充丝材和焊接方向成60‑70°的角度，并且控制激光光斑与电弧放电之间的中心点与弧焊保持在0.1‑0.2尺寸大小的电极直径；（3）待到喷嘴内两个端头内两根填充丝材与保护气反应形成双弧，使气体蒸气从而对焊缝处熔池提供更长时间的保护。

【技术特征摘要】
1.一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）焊前准备：设置激光束和喷嘴，喷嘴内设置有两个端头，两个端头内设有两根填充焊丝和保护气出口；（2）焊接时，将激光束和喷嘴延焊缝方向成串行排布，激光束在电弧放电的点上聚焦并预热，激光束在移动时背向焊接方向倾斜8-9°的角度，喷嘴内填充丝材和焊接方向成60-70°的角度，并且控制激光光斑与电弧放电之间的中心点与弧焊保持在0.1-0.2尺寸大小的电极直径；（3）待到喷嘴内两个端头内两根填充丝材与保护气反应形成双弧，使气体蒸气从而对焊缝处熔池提供更长时间的保护。2.根据权利要求1所述的一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈希章，王艳虎，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33