Composite welding method and device of the invention discloses a high frequency welding and laser welding with filler wire, the method combined with high-frequency welding and laser welding with filler wire, the welding workpieces set aside a certain gap, laser welding with filler wire of base metal and the high-frequency current, using high frequency current skin effect and proximity effect strong, make the weld both sides of the base metal molten pool and weld pool edge to produce high-frequency resistance heat, will be part of the welding energy fed directly into the base material to be welded, reverse molding wire filling welding in significantly improved under low heat input laser, the increase of laser welding with filler wire weld depth, improve the efficiency of welding (welding speed). The composite welding device includes a welding platform, a high frequency feed contact electrode, a laser welding head, a soldering work piece, a high frequency power supply, and a wire. The welding method and device can also be used for butt brazing of dissimilar metals. High frequency preheating helps fluxes to melt and remove oxide film on the workpiece surface, which is conducive to welding forming and reducing welding defects.
【技术实现步骤摘要】
一种高频-激光填丝复合焊接装置及方法
本专利技术属于技术材料加工焊接
,具体涉及一种高频-激光填丝复合焊接装置及方法。
技术介绍
激光焊是20世纪70年代兴起的一种高效焊接技术。它利用高能量密度的激光作为热源,对焊件进行熔化形成焊接接头,是一种高效精密的焊接方法。传统的激光焊采用无间隙焊接,对待焊件的表面处理要求高,工件装配要求严格。同时,激光焊的热输入较低,焊缝金属冷却速度大,高强度合金接头容易在焊后产生较大的残余应力,甚至在焊缝中产生冷却裂纹。再者,由于大功率激光器造价昂贵,因此通常工业生产的激光焊接能力有限,厚板焊接往往出现未焊透等缺陷。为改善这些问题,在焊接厚度较大的板材以及高强度钢、铝等材料时,往往采用激光填丝焊,甚至采用多道焊的形式焊接厚板,避免焊接缺陷,同时通过调整填充金属的成分改善焊缝组织,降低焊缝硬度,提高接头性能。然而,激光填丝焊由于一大部分激光能量要用于熔化焊丝,在焊接中形成小孔深熔焊的难度大大增加。相较于直接激光焊,激光填丝焊不得不采用更大的激光功率以保证焊丝的稳定熔化和焊缝的良好熔合,对激光器功率的要求大幅增加,相同激光功率条件下,只能牺牲焊接速度来保证足够的熔深和焊缝质量,失去了激光焊固有的诸如高速、高效、能量密度高等优势。专利(CN103464909A)提出了利用高频感应加热辅助激光焊接的方法焊接管材。该专利技术利用激光焊接头前后的两个感应线圈分别对焊接管件进行焊前预热以及激光焊后加热减缓冷却速度,降低直接使用激光焊接造成的气孔以及裂纹等缺陷,其中两个感应线圈分别在激光焊接头前后的工件内部形成感应电流,利用感应电流产生的 ...
【技术保护点】
一种高频‑激光填丝复合焊接装置,其特征在于,所述装置包括包括焊接平台、激光焊接头、焊丝和两块待焊工件,所述焊接平台中部设有空槽,所述两块待焊工件平行焊接平台的空槽,并置于空槽对称两侧,所述两块待焊工件之间预留焊接间隙,所述的激光焊接头和焊丝均位于焊接间隙正上方。
【技术特征摘要】
1.一种高频-激光填丝复合焊接装置,其特征在于,所述装置包括包括焊接平台、激光焊接头、焊丝和两块待焊工件,所述焊接平台中部设有空槽,所述两块待焊工件平行焊接平台的空槽,并置于空槽对称两侧,所述两块待焊工件之间预留焊接间隙,所述的激光焊接头和焊丝均位于焊接间隙正上方。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括高频馈电接触电极和高频电源,所述高频馈电接触电极为两个接触电极,所述两个接触电极均与高频电源连接。3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述两个接触电极为滑块式或滚轮式,所述两个接触电极的材质为铜或导电性能优异的金属或合金,所述两个接触电极在焊接方向上位于电弧焊枪之前,在焊接过程中与激光焊接头同步运行。4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述装置在焊接直缝管材时,管材焊缝需预留待焊间隙,高频电流的馈入形式可以通过高频感应线圈进行感应式馈入,通过高频感应的形式在工件内部形成高频感应电流,利用高频电流的邻近效应和趋肤效应使电流聚集在焊点及焊点前沿的一段焊缝侧壁上,对熔池及熔池前沿焊缝进行集中加热,所述高频感应线圈为中空铜管,通水冷却,其与被焊管件同轴,在焊接方向上位于激光焊接头之前,在焊接过程中与激光焊接头同步运行。5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述高频电源的频率范围为50~1000kHz。6.根据权利要求1所述的装置,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄继华,叶政,谢立,程志,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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