一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法及系统技术方案

本发明专利技术属于激光焊接技术领域，并具体公开了一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法及系统。所述方法包括：对待焊接工件表面进行预处理；S2设置焊接工艺参数和随形冷凝板的工作参数；S3集成超声发生装置，且激光头与超声发生装置间隔布置；S4根据设定的焊接工艺参数，在真空环境中对工件进行焊接，所述激光头按照预设的路径和速度运动，所述随形冷凝板工作，同时开启超声发生装置，对工件的焊缝进行超声振动；S5将工件进行指定温度的再结晶退火。本发明专利技术精确调控焊接能量分布，同时协助自适应温度调整的随行冷凝板以及对焊缝随行超声处理，进而优化调控激光焊接成形与质量，改善组织性能均匀性，以降低激光焊接热影响区并组织细化。并组织细化。并组织细化。

【技术实现步骤摘要】
一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法及系统


[0001]本专利技术属于激光焊接领域，更具体地，涉及一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法及系统。

技术介绍

[0002]在熔化焊接过程中，金属材料在热源作用下发生熔化，形成焊缝，在焊缝金属和母材之间，存在一定范围的受焊接过程热影响的区域，叫做热影响区。焊缝区和热影响区由于收到焊接热循环的作用，其组织形态与母材不同，往往表现出组粗大，进而影响焊接接头的服役性能。在很过实际工程应用中，往往对热影响区宽度和焊缝组织形态存在一定要求。因此降低热影响区宽度并细化焊缝区组织对于提升焊接接头的服役性能具有重要的意义。
[0003]焊接热输入对于焊接热影响区宽度和焊缝组织形态具有重要影响，近年来研究已经证实真空激光焊接可以显著降低激光焊接热输入，相同焊接热输入下，真空激光焊接可以实现常规激光焊接的两倍熔深以上。中国专利CN106271061B公开了一种非常规低温气体保护激光焊接方法，其采用低温气体保护的激光焊接方法，在常规激光焊接的基础上，对焊接保护气送气装置进行改进。然而该方法采用低温保护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1对待焊接工件表面进行预处理，然后将预处理后的工件放置在工作台上，同时工件与工作台之间设置有随形冷凝板；S2根据工件的材料以及工件的厚度设置焊接工艺参数，同时设置随形冷凝板的工作参数；S3在焊接用的激光头上集成超声发生装置，且所述激光头与超声发生装置间隔布置；S4提供焊接过程中的真空环境，根据设定的焊接工艺参数，在真空环境中对工件进行焊接，所述激光头按照预设的路径和速度运动，所述随形冷凝板工作，同时开启超声发生装置，对工件的焊缝进行超声振动；S5待工件焊接完成且所有焊缝经超声振动后，将工件进行指定温度的再结晶退火。2.根据权利要求1所述的一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，所述焊接工艺参数包括真空压强、激光功率、焊接速度以及离焦量，其中，所述真空压强为100～10000Pa，所述激光器的激光功率为3500～5500W，所述焊接速度为0.3～1.8m/min，所述离焦量为
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10～10mm。3.根据权利要求1所述的一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，所述随形冷凝板的工作温度范围为
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50℃～20℃，其冷却液的流速根据所述工件温度以及随形冷凝板的温度进行自适应调整。4.根据权利要求1所述的一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法，其特征在于，步骤S3中，所述激光头按照摆动行走路径进行焊接，由激光头内部振镜摆动实现，以将所述激光头输出的光斑转化为摆动光斑，所述摆动光斑运动的轨迹一般为直线、圆形、8字形、∞形、方形或三角形中的一种或几种，特殊图形可利用编程控制激光头内部振镜摆动实现。5.根据权利要求4所述的一种降低激光焊接热影响区并组织细化的焊接方法，其特征在于，所述摆动光斑的摆动幅度为0.4～10mm，通过控制激光头内部振镜在X、Y轴的协同高速运动实现。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，姜梦，姜楠，何崇文，李方志，陈源，陈彦宾，
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：