一种大厚度异质材料高质量真空激光焊接方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大厚度异质材料高质量真空激光焊接方法及系统，通过将基层板材与覆层板材放置于真空舱内操作平台上组成待焊复合板材并进行装夹固定，抽空真空舱内空气并输入惰性气体，根据实际需要设定焊接速度、焊接功率、离焦量，激光斑形状、激光焊接头摆动幅度和摆动频率等焊接参数，设于真空舱内的行走机构带动操作平台使焊缝在光斑的相对运动轨迹覆盖下，通过真空环境下激光重熔焊缝表面改性，增加熔透深度，提高焊缝强度，完成焊接后继续输入惰性气体并保持压强在一段时间内不变，输入空气后打开舱门完成焊接工作。本发明专利技术的方法在相同的激光功率条件下达到更大的熔透深度，实现大熔深焊缝一次成形，大大提高焊接效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种大厚度异质材料高质量真空激光焊接方法及系统


[0001]本专利技术属于焊接
，更具体地，涉及一种大厚度异质材料高质量真空激光焊接方法及系统。

技术介绍

[0002]大厚度异种材料焊接后进行轧制是一种常用的大厚度复合板制造方法，被广泛应用于化学油轮、压力容器和管道等领域。这种连接方法可以使不同材料发挥各自的优势，但此类复合板焊接的焊缝一般深度较大，且结构复杂，因此焊接难度大，其质量与效率也较难保证。因此如何提升复合板焊缝的质量及焊接效率，是一个较为复杂的系统工程。
[0003]中国专利CN105127566A公开了一种大厚度碳钢—不锈钢复合板的全焊透焊接方法，该方法采用埋弧焊进行多层多道焊接，解决了现有技术这种大厚度板焊接出现过渡层裂纹,基层难以清根,焊接接头未熔合,不牢固等质量问题，实现了60
‑
250mm的大厚度碳钢—不锈钢复合钢板,并且焊接接头质量优异。中国专利CN112008194A公开了一种复合钢板焊接工艺。该方法在基材和开双面U形坡口，采用手工电弧多层焊接法避免了覆层母材出现渗碳现象，满足了复合层晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大厚度异质材料高质量真空激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：异质材料焊前处理：将待焊接异质材料的焊接接触面进行打磨、酸洗或激光清洗处理；S2：装夹及焊接机构动态调节：将异质材料置于真空舱(3)内的操作平台(4)上装夹固定，调整激光器输出光斑调尺寸及形状，将光斑对准焊缝(6)起始点，通过对操作平台(4)连接的行走机构的设定实现光斑与复合板材固定轨迹的相对移动，并确保光斑行走轨迹覆盖整个焊缝(6)区域；S3：高真空度环境处理：对所述真空舱(3)进行抽真空处理直至达到对应异质材料焊接熔深指定真空度后，同时对所述真空舱(3)充入高纯度惰性气体，同时调节舱内进气、抽气动态平衡，获得1000Pa以下的真空环境；S4：焊接工艺参数确定：根据实际焊缝(6)形状、尺寸以及性能需求，设置相应的激光加工参数，所述激光加工参数包括加工速度、激光功率、离焦量、光斑形状、摆动幅度和摆动频率，摆动幅度和较低的摆动频率确保在不影响熔透深度的前提下增加匙孔开口大小，使激光可以更好的接触匙孔底部；S5：大熔深及深宽比焊缝焊接：完成参数设定工作后开始进行真空激光重熔表面改性，完成重熔后保持真空舱(3)内压强在一段时间内不变用于防止高温焊缝(6)表面与空气迅速反应，然后关闭保护气进气阀、泵组、挡板阀，打开空气进气阀直至大气压强，打开舱门，取出焊后复合板材，完成真空环境下大厚度复合板材高质量焊接。2.根据权利要求1所述的一种大厚度异质材料高质量真空激光焊接方法，其特征在于，所述指定真空度范围为100～1000Pa。3.根据权利要求2所述的一种大厚度异质材料高质量真空激光焊接方法，其特征在于，所述高纯度惰性气体水分含量在1000ppm以下，其纯度在99.9％以上，其流量在10L/min以下。4.根据权利要求3中所述的一种大厚度异质材料高质量真空激光焊接方法，其特征在于，所述激光的部分工艺参数配置如下：焊接速度在0.1m/min～1m/min，焊接功率为5～50kW，离焦量为
‑
30mm～0mm，光斑的摆动幅度为0.1～1mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦宾，姜梦，陈曦，姜楠，何崇文，李方志，
申请(专利权)人：哈尔滨工大焊接科技有限公司，
类型：发明
国别省市：