一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，包括步骤1：清洗待焊接零件，选取试验件进行试焊确定焊接参数，然后进行焊缝曲线拟合，生成焊接程序；步骤2：将待焊接零件装入焊接夹具并调整焊接间隙，然后根据焊接程序进行激光焊接。通过采用试验件进行试焊的方式，得到确定的焊接参数，拟合焊缝曲线，生成焊接程序，使激光焊接在确定的路径和工艺参数下进行，相对于激光熔覆，激光焊接的焊缝可以完全焊透，获得了合格的焊缝,降低了质量风险，同时由于不需要焊前配置和涂覆熔覆材料，焊接方法操作简便、易于实现，焊接效率较传统的激光熔覆焊接方式提高了3倍，焊接成本节约了2.5倍。

A Laser Welding Method for Narrow Shape of Thin Wall Curve

The invention discloses a laser welding method for thin-walled curved narrow profile, which comprises steps 1: cleaning the parts to be welded, selecting the test pieces for welding test to determine welding parameters, then fitting the weld curve to generate welding procedure; step 2: loading the parts to be welded into welding fixture and adjusting the welding gap, and then laser welding according to the welding procedure. By means of test welding, the determined welding parameters are obtained, the weld curve is fitted, and the welding procedure is generated, so that laser welding can be carried out under the determined path and process parameters. Compared with laser cladding, the weld of laser welding can be fully penetrated, and qualified weld can be obtained, which reduces the quality risk. At the same time, the cladding material is not required before welding. The welding method is simple to operate and easy to realize. The welding efficiency is three times higher than that of the traditional laser cladding welding method, and the welding cost is saved by 2.5 times.

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法
本专利技术属于焊接
，涉及一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法。
技术介绍
新型航空发动机具有较高的推重比,其燃烧室温度也较高。由火焰筒中产生的高温气流喷出后进入导向叶片内,安装于导向叶片内的冷气导管的作用主要是冷却叶片温度,调节叶片腔内的温度场。冷气导管材料采用镍基高温合金,是一种异性薄壁钣金零件,厚度很薄，在0.3mm左右,。产品要求激光对接焊，由于焊缝为曲线且焊缝所在的平面宽度只有1.69～2.14mm，该零件的加工一直以来采用激光熔覆进行焊接。技术人员在实际工作中发现，采用激光熔覆的方式进行焊接，焊接完成后焊缝存在未焊透的问题，有一定的质量风险；同时，由于需要焊前配置和涂覆熔覆材料导致焊接成本较高，效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，包括以下步骤：步骤1：清洗待焊接零件，选取试验件并对试验件进行试焊确定焊接参数，然后对待焊接零件进行焊缝曲线拟合，生成焊接程序；步骤2：将待焊接零件装入焊接夹具并调整焊接间隙，然后根据焊接程序进行激光焊接。本专利技术进一步的改进在于：清洗待焊接零件的过程中，采用丙酮作为清洗剂清洗待焊接零件。进行焊缝曲线拟合，生成焊接程序的方法为：利用数控激光焊机的CNC软件，采用圆弧曲线进行采点，采点完成后拟合焊缝曲线，生成焊接程序。采用圆弧曲线进行采点的过程中采点数量为4个。将待焊接零件装入焊接夹具并调整焊接间隙的具体方法为：将待焊接零件装入焊接夹具，将焊接支撑芯棒装入待焊接零件，把装好的待焊接零件装入与待焊接零件的外形相同的形胎内，保证焊接面形成焊接平面且朝上，采用两个分开的压板压紧焊接平面，然后对待焊接零件进行微调或更换保证错边和焊接间隙不大于0.03mm。激光焊接采用光纤激光焊机进行激光焊接。光纤激光焊机选择脉冲激光模式。根据焊接程序进行激光焊接的过程中采用氩气对焊缝正面进行保护。氩气的纯度为99.99％，流量为15L/min。氩气在焊接开始前0.2s通气，焊接完成后0.1s停止通气。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过采用试验件进行试焊的方式，得到确定的焊接参数，并进一步利用数控激光焊机的CNC软件，采用圆弧曲线进行采点，采点数量为4个，采点完成后拟合焊缝曲线，生成焊接程序，使激光焊接在工艺试验确定的工艺路线和工艺参数下进行，相对于激光熔覆，激光焊接的焊缝可以完全焊透，获得了合格的焊缝，降低了质量风险。同时，由于不需要焊前配置和涂覆熔覆材料，焊接方法操作简便、易于实现、成本低，传统的激光熔覆焊接方式需要1个小时来完成的一个零件焊接，采用激光焊接只需要15分钟就能够完成，焊接效率提高了3倍多；激光熔覆焊接需要600元的成本才能完成的一个零件的焊接，采用激光焊接方式，成本仅180元，焊接成本节约了2.5倍。附图说明图1为本专利技术的薄壁曲线窄型面的激光焊接方法流程框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利技术一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，包括以下步骤：步骤1：使用清洗剂清洗待焊接零件，使用丙酮等清洗剂对冷气导管，特别是焊缝位置进行清洗，应保证焊缝部位无油污和杂质粘附；选取试验件进行试焊确定焊接参数，然后利用数控激光焊机的CNC软件，采用圆弧曲线进行采点，采点数量为4个，拟合焊缝曲线，生成焊接程序。步骤2：将待焊接零件装入焊接夹具，将焊接支撑芯棒装入待焊接零件，把装好的待焊接零件装入与待焊接零件的外形相同的形胎内，保证焊接面形成焊接平面且朝上，采用两个分开的压板压紧，对待焊接零件进行微调或更换保证错边和焊接间隙不大于0.03mm，调整完成后进行激光焊接，过程中采用光纤激光焊机进行激光焊接，光纤激光焊机选择脉冲激光模式，并且在焊接过程中采用氩气对焊缝正面进行保护，氩气纯度为99.99％，流量为15L/min。氩气焊接开始前0.2s通气，焊接完成后0.1s停止通气。本实施例中采用安装于新型航空发动机内部的导向叶片内的冷气导管作为待焊接零件，激光焊接方法的具体流程，参见图1。冷气导管是一种异性薄壁钣金零件,厚度仅0.3mm，材料为镍基高温合金GH188，焊缝所在的平面宽度只有1.69～2.14mm，具体的步骤为：(1)清洗零件：使用丙酮等清洗剂对冷气导管，特别是焊缝位置进行清洗，应保证焊缝部位无油污和杂质粘附。(2)装配零件调整焊接间隙：将零件装入焊接夹具，将与冷气导管内型相同的焊接支撑芯棒装入零件，把装好的零件装入焊接夹具形胎内(形胎与零件的外形相同)，保证焊接面形成焊接平面，待焊接的窄型面朝上，采用两个分开的压板压紧，检查待焊处焊接间隙，应尽可能整齐贴紧，错边和焊接间隙不大于0.03mm，对不合格的零件进行微调或更换。(3)焊缝曲线拟合：利用数控激光焊机的CNC软件，采用圆弧曲线进行采点，采点数量为4个，拟合焊缝曲线，生成焊接程序；(4)确定焊接参数：调整焊接参数，采用试验件进行试焊并检查焊接质量，确定焊接参数；焊接采用光纤激光焊机，脉冲激光模式，其中，激光功率峰值380W、激光出光频率5000HZ、激光出光占空比80％、激光焦点为正离焦、离焦量10mm、焊接速度18mm/min、焊接递增时间0.15s、焊接衰减时间0.25s。(5)激光焊接：对零件进行激光焊接，焊接过程中采用氩气对焊缝正面进行保护，采用纯度为99.99％、流量为15L/min的氩气；并提前通气0.2s、滞后通气0.1s。(6)焊后检验：目视检查零件激光焊缝的焊接质量，同时使用强光手电对焊缝内部进行检查，观察焊缝背面的成形，保证零件焊透。经过检查，焊缝正方面成形光滑，均匀；且无裂纹、咬边和烧穿等缺陷，焊缝完全焊透，到达焊缝质量要求。本专利技术相对于传统的激光熔覆，激光焊接的焊缝可以完全焊透，获得了合格的焊缝，降低了质量风险，同时由于不需要焊前配置和涂覆熔覆材料，焊接方法操作简便、易于实现、成本低，传统的激光熔覆焊接方式完成一个零件的焊接需要1个小时，而激光焊接只需要15分钟，焊接效率提高了3倍多，激光熔覆焊接一个零件成本约600元，而激光焊接成本约180元，焊接成本节约了2.5倍。以上内容仅为说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：清洗待焊接零件，选取试验件并对试验件进行试焊确定焊接参数，然后对待焊接零件进行焊缝曲线拟合，生成焊接程序；步骤2：将待焊接零件装入焊接夹具并调整焊接间隙，然后根据焊接程序进行激光焊接。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：清洗待焊接零件，选取试验件并对试验件进行试焊确定焊接参数，然后对待焊接零件进行焊缝曲线拟合，生成焊接程序；步骤2：将待焊接零件装入焊接夹具并调整焊接间隙，然后根据焊接程序进行激光焊接。2.根据权利要求1所述的薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，其特征在于，所述清洗待焊接零件的过程中，采用丙酮作为清洗剂清洗待焊接零件。3.根据权利要求1所述的薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，其特征在于，所述进行焊缝曲线拟合，生成焊接程序的方法为：利用数控激光焊机的CNC软件，采用圆弧曲线进行采点，采点完成后拟合焊缝曲线，生成焊接程序。4.根据权利要求3所述的薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，其特征在于，所述采用圆弧曲线进行采点的过程中采点数量为4个。5.根据权利要求1所述的薄壁曲线窄型面的激光焊接方法，其特征在于，所述将待焊接零件装入焊接夹具并调整焊接间隙的具体方法为：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卫涛，陈园源，邵志宏，胡斌，苟浩洲，张翔，石俊宇，
申请(专利权)人：中国航发动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61