The invention relates to a method for laser deep penetration welding of sheet metal based on prefabricated runner, which is characterized by: step 1, providing the first and second workpieces needed to be butted; step 2, accurately butting the first and second workpieces; step 3, providing a welding workbench, placing a copper plate on the surface of the welding workbench; step 4, using Welding fixture fixtures accurately butt and clamp the first workpiece and the second workpiece on the copper plate; step 5, provide suction device; step 6, provide laser welding system; step 7, start laser welding system, laser beam formed by laser welding joint focusing vertically irradiates workpiece surface; step 8, start suction device; step 9, excitation After the light welding, the laser generator and the suction device are closed to complete the welding process. In the invention, by prefabricating a special flow channel, the pressure balance in the keyhole of laser deep penetration welding and the downflow of the molten pool are made, and the welding spatter and the formation of the weld seam of the nail head are effectively avoided.
【技术实现步骤摘要】
一种基于预制流道的激光深熔焊接板材的方法
本专利技术涉及焊接领域,尤其涉及一种基于预制流道的激光深熔焊接板材的方法。
技术介绍
激光焊接是以激光作为能量载体的一种高能密度的焊接方法,是激光加工技术应用的重要方面之一,激光技术应用于焊接中极大地推动了焊接技术的发展,激光焊接由于具有焊接速度快、深度大、变形小,能在室温或特殊条件下进行焊接,焊接设备装置简单等优点,在工业领域得到广泛应用。激光深熔焊接具有焊接接头深宽比大、焊接速度快、热影响区小、且一般不加填充材料等优点。并且随着高功率、高光束质量的光纤激光的快速发展,激光焊接在各行业得到越来越广泛的应用。由于在高能量密度(106~106W/cm2)激光束的照射作用下,激光焊接不锈钢过程中形成深熔小孔,有利于增加焊接熔深和激光能量的吸收比率,然而深熔小孔内存在频繁波动且不断向外喷射的金属蒸气,使得焊接熔池不稳定,焊接小孔容易坍塌,产生飞溅、塌陷、驼峰等缺陷。并且,在激光焊接过程中,由于喷出的金属蒸气对熔池表面的热辐射、以及因马兰戈尼(Marangoni)对流和气化反冲压力等因素的驱使下不断向孔外流动的熔融金属,使得接近上表面的熔池宽度较下部宽,焊缝截面呈现出类似于“钉子头”的焊缝截面形貌。
技术实现思路
本专利技术针对激光深熔焊接厚板成形过程中,易出现飞溅、钉子头等焊缝成形缺陷,提供一种基于预制流道的激光深熔焊接板材的方法。本专利技术提供一种基于预制流道的激光深熔焊接板材的方法,包括如下步骤:步骤1:提供需要对接的第一工件和第二工件,分别在第一工件和第二工件的对接端面加工坡口面和系列Z型半圆槽,形成预制流道。步骤2: ...
【技术保护点】
1.本专利技术提供一种基于预制流道的激光深熔焊接板材的方法,其特征在于:步骤1:提供需要对接的第一工件和第二工件,分别在第一工件和第二工件的对接端面加工坡口面和系列Z型半圆槽,形成预制流道;步骤2:将第一工件和第二工件准确对接,实现第一工件和第二工件对接端面上的系列Z型半圆槽精确对准,从而组成完整系列Z型圆槽和方形坡口;步骤3:提供焊接工作台,焊接工作台表面放置一铜板,铜板上表面与水平面成一定角度α;步骤4:用焊接夹具将第一工件和第二工件准确对接与夹紧固定在铜板上;步骤5:提供吸气装置,吸气装置的橡胶气嘴与第一工件和第二工件对接的方形坡口端面吸附, 使底部强制成形得到良好的焊缝,避免熔融金属向下流动而形成底部驼峰,实现双面良好成形;步骤6:提供激光焊接系统,激光焊接系统包括激光发生器、传输光纤、激光焊接头、机械手、固定支架、保护气喷嘴,激光发生器通过传输光纤与激光焊接头相连;步骤7:启动激光焊接系统,激光焊接头聚焦形成的激光束垂直辐照工件表面,激光束聚焦光斑大小平均分布在第一工件和第二工件上,激光深熔焊接过程中焊接小孔前沿壁下方的熔融金属将沿着预制流道向下流动,有效避免大量的熔融金属在 ...
【技术特征摘要】
1.本发明提供一种基于预制流道的激光深熔焊接板材的方法,其特征在于:步骤1:提供需要对接的第一工件和第二工件,分别在第一工件和第二工件的对接端面加工坡口面和系列Z型半圆槽,形成预制流道;步骤2:将第一工件和第二工件准确对接,实现第一工件和第二工件对接端面上的系列Z型半圆槽精确对准,从而组成完整系列Z型圆槽和方形坡口;步骤3:提供焊接工作台,焊接工作台表面放置一铜板,铜板上表面与水平面成一定角度α;步骤4:用焊接夹具将第一工件和第二工件准确对接与夹紧固定在铜板上;步骤5:提供吸气装置,吸气装置的橡胶气嘴与第一工件和第二工件对接的方形坡口端面吸附,使底部强制成形得到良好的焊缝,避免熔融金属向下流动而形成底部驼峰,实现双面良好成形;步骤6:提供激光焊接系统,激光焊接系统包括激光发生器、传输光纤、激光焊接头、机械手、固定支架、保护气喷嘴,激光发生器通过传输光纤与激光焊接头相连;步骤7:启动激光焊接系统,激光焊接头聚焦形成的激光束垂直辐照工件表面,激光束聚焦光斑大小平均分布在第一工件和第二工件上,激光深熔焊接过程中焊接小孔前沿壁下方的熔融金属将沿着预制流道向下流动,有效避免大量的熔融金属在蒸发反...
【专利技术属性】
技术研发人员:张明军,王志军,张远康,
申请(专利权)人:长沙理工大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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