修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法，包括如下步骤：S1、对待修复母材表面或内部的缺陷进行预处理，形成待焊区域；S2、将待焊区域底部弧形拐角处的端部设定为起焊点，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，形成沿待焊区域纵向方向的初始焊道，下一焊道的起焊点叠加焊接在上一焊道的起焊点上，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，依次类推，直至将待焊区域的底部覆盖，形成打底层；S3，在打底层上叠加焊接有多层堆焊层，形成堆焊层区块，堆焊层区块的顶部低于待焊区域坡口；S4，在堆焊层区块上叠加焊接有修复层，修复层的顶部高于待焊区域坡口；S5、对高于待焊区域的堆焊层进行打磨，使堆焊层与待焊区域的坡口平齐。

Laser Welding Method for Repairing Surface or Internal Defects of Base Material

The invention relates to a laser welding method for repairing surface or internal defects of base metal, which includes the following steps: S1, pretreatment for repairing surface or internal defects of base metal to form an area to be welded; S2, setting the end of the arc corner at the bottom of the area to be welded as a starting welding point, and the remaining welding points are superimposed on the upper welding point in turn to form an initial along the longitudinal direction of the area to be welded. Welding bead, the starting point of the next weld is superimposed on the starting point of the previous weld, and the remaining welds are superimposed on the top of the previous weld, and the analogy is made until the bottom of the area to be welded is covered to form a bottom layer. In S3, there are multiple layers of surfacing layer on the bottom layer, forming a surfacing layer block, the top of the surfacing layer block is lower than the groove of the area to be welded; in S4, in the surfacing layer area. Overlay welding on the block has a repair layer, the top of the repair layer is higher than the groove of the area to be welded; S5, grinding the surfacing layer above the area to be welded, so that the groove of the surfacing layer and the area to be welded is even.

【技术实现步骤摘要】
修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法
本专利技术涉及精密特种材料产品修复
，特别是涉及一种修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法。
技术介绍
在军工以及航空航天
，一般采用精密特种材料制成，对于产品的性能要求极高，针对产品表面或内部出现缺陷时需要对该缺陷进行焊接修复，否则整个产品则报废，导致造成巨大损失。在对该种类型的缺陷进行激光焊接修复时，传统的焊接方法一般采用氩弧焊、冷焊、激光熔覆等，采用激光熔覆从缺陷底部开始起焊，激光光束照射焊丝时，只能照射焊丝上表面，焊丝下表面则将激光遮挡，导致被焊丝遮挡的部分出现未熔合现象，从而使修复部分与母材之间贴合不紧密，形成脆弱区，而且，修复部分还存在咬边、气孔、裂纹等缺陷，在实际使用时极易出现开裂现象，影响设备的整体使用性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种缺陷修复结构稳定，与母材贴合紧密，提高设备整体结构性能的修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法。本专利技术一种修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法，包括如下步骤：S1、对待修复母材表面或内部的缺陷进行预处理，将缺陷处加工成“U型”坡口的凹坑形状，形成待焊区域；S2、将待焊区域底部弧形拐角处的端部设定为起焊点，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，形成沿待焊区域纵向方向的初始焊道，下一焊道的起焊点叠加焊接在上一焊道的起焊点上，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，依次类推，直至将待焊区域的底部覆盖，形成打底层；其中，每个所述起焊点、焊点通过激光光束照射焊丝融化并对焊丝进行连续送丝，送丝完成后，焊丝通过激光光束照射继续融化的同时，将焊丝抽离；S3，在所述打底层上叠加焊接有多层堆焊层，形成堆焊层区块，所述堆焊层区块的顶部低于待焊区域坡口；其中，每个所述堆焊层中焊道的焊接方式以及每个所述焊道中起焊点、焊点的焊接方式与所述打底层中起焊点、焊点以及焊道的焊接方式相同；S4，在所述堆焊层区块上叠加焊接有修复层，所述修复层的顶部高于待焊区域坡口；其中，所述修复层的起焊点将母材与堆焊层区块连接，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，所述修复层中焊道的焊接方式以及每个所述焊道中起焊点、焊点的焊接方式与所述打底层中起焊点、焊点以及焊道的焊接方式相同；S5、对高于待焊区域的修复层进行打磨，使修复层与待焊区域的坡口平齐。优选的是，所述焊丝沿焊道的焊接方向与所述水平平面之间的夹角为15～25度，且焊接每个所述焊点时所述焊丝放置在所述上一焊点的1/2位置处。在上述任一方案优选的是，所述打底层、堆焊层以及修复层的每个初始焊道的起焊点，其焊丝放置在形成该起焊点的1/2位置处。在上述任一方案优选的是，同一所述焊道下一焊点的边界位于所述上一焊点的1/5位置处，相邻所述焊道下一焊点的边界位于所述上一焊点的1/3～1/2位置处。在上述任一方案优选的是，所述修复层中焊点焊接时的送丝给进量相对于所述打底层以及堆焊层中焊接点焊接时的送丝给进量多1/3～1/2。在上述任一方案优选的是，所述堆焊层区块的顶部焊脚距所述待焊区域坡口0.1mm。在上述任一方案优选的是，每焊接完一层采用带有丙酮或工业酒精的工业棉进行擦拭。与现有技术相比，本专利技术所具有的优点和有益效果为：1、通过将打底层中初始焊道的起焊点设定在待焊区域底部弧形拐角处的端部，以及各个焊接层中每个焊点焊丝的设定位置和设定角度，并采用各焊点相互叠加的焊接方式，能够保证激光光束将焊丝的上表面与下表面完全照射，从而保证打底层与母材贴合紧密防止焊丝下表面遮挡激光光束，导致遮挡部分出现未熔合现象。同时，焊丝的位置使其避免放置在上一焊点的焊脚处，避免焊脚处由于因焊丝遮挡激光光束，导致未熔合，出现裂纹缺陷。2、每个焊点通过激光光束照射焊丝融化并对焊丝进行连续送丝，能够保证焊接熔池饱满，防止出现咬边、气孔缺陷；送丝完成后，焊丝通过激光光束照射继续融化的同时，将焊丝抽离，在保证焊接熔池饱满的状态下，使焊丝端部形成斜面，从而将焊丝迅速抽离，避免焊接熔池出现未熔合现象。3、通过将待焊区域依次按照打底层、堆焊层、修复层的顺序的焊接，保证修复区域与母材紧密贴合，从而保证设备整体结构性能。4、修复层中起焊点的位置以及该起焊点的送丝量，以保证焊接熔池饱满，防止出现咬边缺陷，同时修复层的顶部高于待焊区域坡口，并再进行打磨，以保证修复区域与母材整体紧密贴合，保证设备整体结构稳定。下面结合附图对本专利技术的修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法作进一步说明。附图说明图1为本专利技术修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法流程图；图2为本专利技术修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法中打底层的截面焊接示意图；图3为本专利技术修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法中堆焊层的截面焊接示意图；图4为本专利技术修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法中修复层的截面焊接示意图；图5为本专利技术修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法中焊道的俯视结构示意图；图6为本专利技术修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法中焊点与焊丝的结构示意图；其中：1、母材；2、打底层；3、起焊点；4、焊丝；5、堆焊层；6、修复层；7、焊道。具体实施方式如图1-图6所示，本专利技术一种修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法，包括如下步骤：S1、对待修复母材表面或内部的缺陷进行预处理，将缺陷处加工成“U型”坡口的凹坑形状，形成待焊区域。其中，在预处理之前预先对母材分别依次进行荧光检测、X光检测，确定缺陷类型、缺陷所在位置，即确定缺陷类型为在母材表面或内部的缺陷、以及该缺陷在母材中的位置。预处理为通过加工中心进行机加工或采用电钻或打磨头进行人工加工，对于母材表面的缺陷，直接将缺陷加工成“U型”坡口的凹坑形状即可，对于母材内部的缺陷，将对应于该缺陷的母材表面与内部缺陷打通，再加工成“U型”坡口的凹坑形状即可。S2、将待焊区域底部弧形拐角处的端部设定为起焊点，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，形成沿待焊区域纵向方向的初始焊道，下一焊道的起焊点叠加焊接在上一焊道的起焊点上，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，依次类推，直至将待焊区域的底部覆盖，形成打底层。其中，每个起焊点、焊点通过激光光束照射焊丝融化并对焊丝进行连续送丝，送丝完成后，焊丝通过激光光束照射继续融化的同时，将焊丝抽离。焊丝沿焊道的焊接方向与水平平面之间的夹角为15～25度，且焊接每个焊点时焊丝放置在上一焊点的1/2位置处。同一焊道上下一焊点的边界位于上一焊点的1/5位置处，相邻焊道上下一焊点的边界位于上一焊点的1/3～1/2位置处。S3，在打底层上叠加焊接有多层堆焊层，形成堆焊层区块，堆焊层区块的顶部低于待焊区域坡口，优选的，堆焊层区块的顶部焊脚距待焊区域坡口0.1mm。其中，每个堆焊层中焊道的焊接方式以及每个焊道中起焊点、焊点的焊接方式与打底层中起焊点、焊点以及焊道的焊接方式相同。S4，在堆焊层区块上叠加焊接有修复层，修复层的顶部高于待焊区域坡口。其中，修复层的起焊点将母材与堆焊层区块连接，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，修复层中焊道的焊接方式以及每个焊道中起焊点、焊点的焊接方式与打底层中起焊点、焊点以及焊道的焊接方式相同。修复层中起焊点焊接时的送丝给进量相对于打底层以及堆焊层中焊接点焊接时的送丝给进量多1/3～1/2。S5、对高于待焊区域的修复层进行打磨，使修复层与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对待修复母材表面或内部的缺陷进行预处理，将缺陷处加工成“U型”坡口的凹坑形状，形成待焊区域；S2、将待焊区域底部弧形拐角处的端部设定为起焊点，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，形成沿待焊区域纵向方向的初始焊道，下一焊道的起焊点叠加焊接在上一焊道的起焊点上，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，依次类推，直至将待焊区域的底部覆盖，形成打底层；其中，每个所述起焊点、焊点通过激光光束照射焊丝融化并对焊丝进行连续送丝，送丝完成后，焊丝通过激光光束照射继续融化的同时，将焊丝抽离；S3，在所述打底层上叠加焊接有多层堆焊层，形成堆焊层区块，所述堆焊层区块的顶部低于待焊区域坡口；其中，每个所述堆焊层中焊道的焊接方式以及每个所述焊道中起焊点、焊点的焊接方式与所述打底层中起焊点、焊点以及焊道的焊接方式相同；S4，在所述堆焊层区块上叠加焊接有修复层，所述修复层的顶部高于待焊区域坡口；其中，所述修复层的起焊点将母材与堆焊层区块连接，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，所述修复层中焊道的焊接方式以及每个所述焊道中起焊点、焊点的焊接方式与所述打底层中起焊点、焊点以及焊道的焊接方式相同；S5、对高于待焊区域的修复层进行打磨，使修复层与待焊区域的坡口平齐。...

【技术特征摘要】
1.一种修复母材表面或内部缺陷的激光焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、对待修复母材表面或内部的缺陷进行预处理，将缺陷处加工成“U型”坡口的凹坑形状，形成待焊区域；S2、将待焊区域底部弧形拐角处的端部设定为起焊点，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，形成沿待焊区域纵向方向的初始焊道，下一焊道的起焊点叠加焊接在上一焊道的起焊点上，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，依次类推，直至将待焊区域的底部覆盖，形成打底层；其中，每个所述起焊点、焊点通过激光光束照射焊丝融化并对焊丝进行连续送丝，送丝完成后，焊丝通过激光光束照射继续融化的同时，将焊丝抽离；S3，在所述打底层上叠加焊接有多层堆焊层，形成堆焊层区块，所述堆焊层区块的顶部低于待焊区域坡口；其中，每个所述堆焊层中焊道的焊接方式以及每个所述焊道中起焊点、焊点的焊接方式与所述打底层中起焊点、焊点以及焊道的焊接方式相同；S4，在所述堆焊层区块上叠加焊接有修复层，所述修复层的顶部高于待焊区域坡口；其中，所述修复层的起焊点将母材与堆焊层区块连接，其余焊点依次叠加焊接在上一焊点上，所述修复层中焊道的焊接方式以及每个所述焊道中起焊点、焊点的焊接方式与所述打底层中起焊点、焊点以及焊道的焊接方式相同；S5、对高...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁二纲，王素敏，王宾，石明星，李勇，
申请(专利权)人：丁二纲，
类型：发明
国别省市：河南,41