一种GH3044高温合金激光焊接方法，属于激光焊接技术领域，适用于薄壁搭接结构的焊接，可以进一步提高焊点的焊接强度，实现单面焊双面成型。所述方法包括如下步骤：将高温合金待焊表面依次进行酸洗、酒精清洗及干燥处理；将待焊高温合金固定在激光焊接转台上，控制焊接间隙；调整保护气高度及与焊缝对接面的倾斜角度；程序编制确认焊接路径、焊接起始点及预热、缓冷时间；焊接时通过惰性气体将待焊工件正、反面与空气隔离；采用脉冲焊接激光对待焊接头进行焊接。本发明专利技术采用激光脉冲缓冷的焊接方法，克服了高温合金激光焊接接头裂纹、气孔以及表面凹陷等缺陷，能够有效提高高温合金激光焊接接头可靠性。焊接接头可靠性。焊接接头可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种GH3044高温合金激光焊接方法
[0001]本专利技术属于激光焊接
，具体涉及一种应用于GH3044薄壁搭接结构的激光焊接技术。
技术介绍
[0002]镍基高温合金具有热强性高、组织稳定和较好的冷热加工成形等优点，被广泛应用于发动机的燃烧室、火箭叶片等关键焊接结构件。高温合金激光焊接时，由于高温合金对焊接热输入的敏感性较大，焊接时容易形成密集气孔、弧坑及裂纹等缺陷，极大降低焊缝的力学性能，严重影响产品质量。
[0003]随着高温合金产品焊接结构日益复杂，焊缝数量越来越多，对焊缝内外部质量及外观要求越。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种GH3044高温合金激光焊接方法，以解决现有技术中存在的GH3044高温合金焊接时接头气孔、裂纹及表面凹陷的问题，获得良好内部质量的焊缝接头，实现焊缝双面成型。
[0005]本专利技术的技术解决方案是：
[0006]一种GH3044高温合金激光焊接方法，包括：
[0007]将两个待焊高温合金试板搭接并固定，控制搭接间隙；
[0008]按照焊接路径，对搭接的试板进行焊接，焊接过程包括起弧段、焊接段、第一收弧段、保温、第二收弧段，起弧段的功率逐渐增加，直到达到焊接段的功率，焊接段的功率稳定，第一收弧段的功率从焊接段功率开始逐渐降低，降低到保温段的功率，保温段的功率稳定，第二收弧段的功率逐渐降低。
[0009]在焊接方法的一个可实现方式中，所述试板材料为镍基固溶强化高温合金GH3044；焊接试板厚度为0.6
‑
1.5mm。
[0010]在焊接方法的一个可实现方式中，所述搭接间隙在0.2mm以内。
[0011]在焊接方法的一个可实现方式中，所述焊接前，调整焊接接头高度及保护气与搭接好的待焊高温合金试板形成的焊缝位置表面的倾斜角度；激光焊接头与焊缝对接面垂直，两个待焊高温合金试板之间的搭接面为焊缝对接面，调整激光焊接头高度直到离焦量为0mm，调整保护气嘴高度及保护气嘴与焊缝对接面的倾斜角度，保护气嘴高度距离焊缝表面3
‑
10mm，保护气嘴与竖直方向倾斜角度0
°‑
60
°
。
[0012]在焊接方法的一个可实现方式中，所述焊接路径为直径d＝Φ4
‑
Φ8的圆形。
[0013]在焊接方法的一个可实现方式中，整个所述焊接过程中，焊接速度v＝15mm/s；焊接段的激光功率＝(800
‑
900)
×
待焊高温合金试板的厚度，其中待焊高温合金试板的厚度为两搭接试板厚度之和，两搭接试板厚度可在试板厚度0.6
‑
1.5mm任意组合。
[0014]在焊接方法的一个可实现方式中，所述起弧段的时间为：在焊接方法的一个可实现方式中，所述起弧段的时间为：
[0015]焊接段的时间为：
[0016]第一收弧段的时间为：
[0017]保温段的时间为：
[0018]第二收弧段的时间为：
[0019]在焊接方法的一个可实现方式中，所述保温段的功率为：P
保温
＝(30
‑
40)％
×
P，其中P为焊接段的激光功率。
[0020]在焊接方法的一个可实现方式中，所述焊接过程中，待焊高温合金试板的焊缝位置的正面保护气为He气，背面保护气为Ar，气体流量为15
‑
20L/min，焊前提前吹气和焊后滞后吹气时间均不得小于3s。
[0021]在焊接方法的一个可实现方式中，所述焊接过程中，采用脉冲焊接激光对待焊接头进行焊接；脉冲焊接激光频率800
‑
1200Hz，脉冲宽度5
‑
7ms。
[0022]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0023]本专利技术实施的一种GH3044高温合金激光焊接方法，采用预热(起弧段回进行预热)及分段缓冷(即本申请的第一收弧段、保温段、第二收弧段)的方式，避免收弧处表面凹陷问题，实现搭接焊缝良好成型；另一方面，采用激光脉冲焊接减小焊接热输入，减少高温合金裂纹倾向；同时，依据焊接时正反面环境差异，焊接过程中正反面采用不同种惰性气体保护，实现焊缝正反面的良好保护，提升焊接质量。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施所述的一种GH3044高温合金激光焊接方法的步骤流程图；
[0025]图2是本专利技术中激光功率随时间变化曲线图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步的详细描述。
[0027]实施例1
[0028]试板材料GH3044，厚度0.8+0.8mm，接头形式为搭接焊。具体步骤如下：
[0029](1)将待焊高温合金表面进行酸洗，去除待焊高温合金表面氧化物，酒精清洗去除工件表面油污，完成后进行干燥处理。
[0030](2)将待搭接焊接的GH3044合金使用专用工装在焊接转台上固定，搭接间隙为0.1mm。
[0031](3)调整焊接接头高度及保护气与焊缝表面的倾斜角度；激光焊接头与焊缝对接面垂直，激光焊接头高度离焦量为0mm，保护气嘴高度距离焊缝表面7mm，保护气嘴倾斜角度
50
°
。
[0032](4)整个焊接过程的焊接路径为直径d＝Φ7的圆形，焊接速度v＝15mm/s，焊接过程分为五段：起弧段
‑
焊接段
‑
第一收弧段
‑
保温段
‑
第二收弧段。
[0033]焊接段的稳态焊接时间：
[0034]起弧段、第一收弧段(收弧1)和第二收弧段(收弧2)、保温段的时间：
[0035][0036][0037][0038][0039]焊接过程总时间：T
总
＝T
起弧
+T
P
+T
收弧1
+T
保温
+T
收弧2
＝3120ms
[0040]起弧段的功率：从0逐渐增加到焊接段的功率；
[0041]焊接段的激光功率P＝1400W，稳定不变；
[0042]第一收弧段的功率：从焊接段的激光功率逐渐下降到保温段的功率；
[0043]保温段的功率：P
保温
＝35％
×
P＝500W
[0044]第二收弧段的功率：从保温段的功率逐渐下降到0。
[0045](5)焊接时产品正面保护气为He气，背面保护气为Ar，气体流量为15L/min，焊前提前吹气和焊后滞后吹气时间5s。
[0046](6)脉冲焊接激光频率1000Hz，脉冲宽度6ms。
[0047]根据本实施例的方法进行焊接，获得的焊点表面光滑无飞溅，焊缝成型良好，正面呈银白或微黄色，背面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种GH3044高温合金激光焊接方法，其特征在于：包括将两个待焊高温合金试板搭接并固定，控制搭接间隙；按照焊接路径，对搭接的试板进行焊接，焊接过程包括起弧段、焊接段、第一收弧段、保温、第二收弧段，起弧段的功率逐渐增加，直到达到焊接段的功率，焊接段的功率稳定，第一收弧段的功率从焊接段功率开始逐渐降低，降低到保温段的功率，保温段的功率稳定，第二收弧段的功率逐渐降低。2.根据权利要求1所述的一种GH3044高温合金激光焊接方法，其特征在于：所述试板材料为镍基固溶强化高温合金GH3044；焊接试板厚度为0.6
‑
1.5mm。3.根据权利要求1所述的一种GH3044高温合金激光焊接方法，其特征在于：所述搭接间隙在0.2mm以内。4.根据权利要求1所述的一种GH3044高温合金激光焊接方法，其特征在于：所述焊接前，调整焊接接头高度及保护气与搭接好的待焊高温合金试板形成的焊缝位置表面的倾斜角度；激光焊接头与焊缝对接面垂直，两个待焊高温合金试板之间的搭接面为焊缝对接面，调整激光焊接头高度直到离焦量为0mm，调整保护气嘴高度及保护气嘴与焊缝对接面的倾斜角度，保护气嘴高度距离焊缝表面3
‑
10mm，保护气嘴与竖直方向倾斜角度0
°‑
60
°
。5.根据权利要求1所述的一种GH3044高温合金激光焊接方法，其特征在于：所述焊接路径为直径d＝Φ4
‑
Φ8的圆形。6.根据权利要求1所述的一种GH3...
【专利技术属性】
技术研发人员：寇璐璐，赵鼎，薄佑锋，王凯，王学远，刘政，陈巍，
申请(专利权)人：西安航天发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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