一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种用于船舶铝合金中厚板激光‑MIG复合焊接方法，选取铝合金板厚度为15～18mm，坡口加工为对称X型，用砂纸打磨坡口附近20～30mm处，丙酮溶液清理表面油污，干燥待用；将焊丝表面洁净无氧化，保存于干燥柜；用工装夹具固定铝合金板进行定位焊；热源行走方式采用激光热源在前MIG热源在后，熔化极气体保护焊采用直流反接；对铝合金板正反两面的焊缝进行填充焊接。本发明专利技术弥补了单热源的工艺不足问题，避免了厚板多层多道焊未熔合的缺陷，具有高效性；正反两道焊成形大大较少了焊接层数，降低了焊接残余应力和裂纹倾向，极大提高焊接效率；激光热源对电弧的吸引和压缩机制，改善了焊缝成型，减少接头内部缺陷，避免了粗大组织的形成，提高力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法
本专利技术涉及一种焊接方法，尤其涉及一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法。
技术介绍
铝合金用于船舶行业制造已经历了一百多年的发展，铝合金替代钢材减轻船身自重提高船舶航速发挥着至关重要的作用。然而铝合金在焊接过程中存在许多难点，例如热膨胀系数大，容易造成焊接变形，应力集中也会导致裂纹萌生；焊接接头软化问题，接头强度低，限制了其大规模应用；焊接过程中产生大量气孔。激光焊接作为现代制造业材料加工领域不可或缺的技术，其本身具有高能量密度的特性，获得较大熔深的同时，得到较窄的热影响区，因此激光焊接广泛应用于铝合金焊接。然而铝合金对对激光具有较高的反射率，使得激光在工件上方形成小孔前吸收率比较低；其较低的电离能又会形成光致等离子体，使得焊接过程稳定性差。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术旨在提供一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法。技术方案：本专利技术所述的一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取铝合金板厚度为15～18mm，坡口加工为对称X型，用砂纸打磨坡口附近20～30mm处，丙酮溶液清理表面油污，干燥待用；2)将焊丝表面洁净无氧化，保存于干燥柜；3)用工装夹具固定铝合金板进行定位焊；4)热源行走方式采用激光热源在前MIG热源在后，熔化极气体保护焊采用直流反接；5)对铝合金板正反两面的焊缝进行填充焊接。其中，铝合金板的坡口间隙为0.5～0.7mm，坡口角度α为60～65°，所述铝合金板的钝边厚度2～3mm；定位焊的激光功率为900w～1200w，电流为90A～110A；填充焊接的激光功率2500w～3000w，电流200A～220A。本专利技术中，焊接方法采用的保护气为氩气，气体流量15～20L/min，气体纯度为99.9％～99.999％；焊接速度控制5～7mm/s，光丝间距2～3mm，离焦量-7～-9mm。焊接方法中所用的焊枪与工件的夹角为75°～90°，激光头与工件的夹角为95°～100°有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：(1)弥补了单热源的工艺不足问题，避免了厚板多层多道焊未熔合的缺陷，具有高效性；(2)正反两道焊成形大大较少了焊接层数，降低了焊接残余应力和裂纹倾向，极大提高焊接效率；(3)激光热源对电弧的吸引和压缩机制，改善了焊缝成型，减少接头内部缺陷，避免了粗大组织的形成，提高力学性能。附图说明图1为本专利技术的复合焊坡口示意图；图2为本专利技术的复合焊设备装配图。具体实施方式下面结合附图1-2对本专利技术的技术方案作进一步说明。如图所示的一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取铝合金板厚度为15～18mm，坡口加工为对称X型，用砂纸打磨坡口附近20～30mm处，丙酮溶液清理表面油污，干燥待用；2)将焊丝表面洁净无氧化，保存于干燥柜；3)用工装夹具固定铝合金板进行定位焊，为防止间隙收缩。4)热源行走方式采用激光热源在前MIG热源在后，熔化极气体保护焊采用直流反接；5)对铝合金板正反两面的焊缝进行填充焊接。打磨砂纸采用#1200砂纸；焊丝的牌号为ER535。铝合金板的坡口间隙为0.5～0.7mm，坡口角度α为60～65°，所述铝合金板的钝边厚度2～3mm。焊接方法采用的保护气为氩气，气体流量15～20L/min，气体纯度为99.9％～99.999％。焊接方法的焊接速度控制5～7mm/s，光丝间距2～3mm，离焦量-7～-9mm。焊接方法中所用的焊枪2与工件的夹角为75°～90°，激光头1与工件的夹角为95°～100°定位焊的激光功率为900w～1200w，电流为90A～110A。填充焊接的激光功率2500w～3000w，电流200A～220A。实施例1～2实例针对厚度为15mm的5052铝合金板，焊接位置为平焊，X型坡口单边角度为30°。实施例1～2的焊接工艺参数如表1所示。表1实施例1～2的焊接工艺参数表2实施例1～2的焊接接头性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)选取铝合金板厚度为15～18mm，坡口加工为对称X型，用砂纸打磨坡口附近20～30mm处，丙酮溶液清理表面油污，干燥待用；/n2)将焊丝表面洁净无氧化，保存于干燥柜；/n3)用工装夹具固定铝合金板进行定位焊；/n4)热源行走方式采用激光热源在前MIG热源在后，熔化极气体保护焊采用直流反接；/n5)对铝合金板正反两面的焊缝进行填充焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选取铝合金板厚度为15～18mm，坡口加工为对称X型，用砂纸打磨坡口附近20～30mm处，丙酮溶液清理表面油污，干燥待用；
2)将焊丝表面洁净无氧化，保存于干燥柜；
3)用工装夹具固定铝合金板进行定位焊；
4)热源行走方式采用激光热源在前MIG热源在后，熔化极气体保护焊采用直流反接；
5)对铝合金板正反两面的焊缝进行填充焊接。


2.根据权利要求1所述的一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法，其特征在于，所述铝合金板的坡口间隙为0.5～0.7mm，坡口角度α为60～65°，所述铝合金板的钝边厚度2～3mm。


3.根据权利要求1所述的一种用于船舶铝合金中厚板激光-MIG复合焊接方法，其特征在于，所述焊接方法采用的保护气为氩气，气体流量1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永正，阮浩，高龙乾，王宇鑫，王珂，陈书锦，何兵，浦娟，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32