【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光填丝焊，特别是一种施加辅助磁场改善高压环境激光焊焊缝成形的方法。
技术介绍
1、304不锈钢具有耐腐蚀性好、抗氧化、力学性能好等优点，是核电站建设运用的主要材料之一。在实际工况中，在役核反应堆和乏燃料池的焊接修复要在高压环境中进行。激光填丝焊时随着环境压力增大，熔滴尺寸和过渡周期显著增大，导致焊缝表面成形急剧恶化。
2、在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种施加辅助磁场改善高压环境激光焊焊缝成形的方法，增大高压环境激光填丝焊焊缝熔深，同时改善焊缝成形。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现，施加辅助磁场改善高压环境激光焊焊缝成形的方法包括以下步骤，
3、步骤s1：焊接前对待焊对象和焊丝表面进行打磨和清洗处理；
4、步骤s2：将待焊对象和焊丝表面约束在不低于400kpa的高压环境下；
5、步骤s3：在待焊对象的焊接方向两侧放置永磁体，以在待焊对象上表面上的预定高度区域产生垂直于焊接方向的辅助磁场；
6、步骤s4：在高压环境耦合辅助磁场下，激光对所述焊丝沿焊接方向进行激光焊，在待焊对象上形成焊缝。
7、所述的方法中，辅助磁场的磁场强度与高压环境的压力满足：其中，pr为环境压力，b为磁场强度，np为等离子体羽烟内金属蒸汽颗粒密度
8、所述的方法中，待焊对象包括碳钢或不锈钢。
9、所述的方法中，所述激光为光纤激光。
10、所述的方法中，激光焊包括激光自熔焊或激光填丝焊。
11、所述的方法中，激光填丝焊时焊丝材质与待焊对象一致。
12、所述的方法中，所述永磁体沿平行于焊接方向放置在焊缝两侧，以产生垂直于焊接方向的横向磁场。
13、所述的方法中，预定高度区域不低于焊缝表面以上10mm。
14、所述的方法中，激光填丝焊时焊丝和待焊对象相对位置不变。
15、所述的方法中，随着辅助磁场的磁场强度增加，焊缝的熔深加深且熔宽降低。
16、和现有技术相比，本专利技术具有以下优点：相比于常压环境，高压环境激光焊接过程中等离子体强度显著增强，等离子体对激光束的屏蔽作用显著增强，导致到达工件表面的激光能量减少，焊缝熔深减少。激光填丝焊时，由于周围气体压力显著增大，熔滴下落阻力增大，熔滴尺寸和溶度周期显著增大，导致焊缝成形恶化。在待焊接对象上表面不低于10mm的高度范围内施加横向辅助磁场，等离子体在磁场中受到洛伦兹力的影响改变运动行为，使得激光光路上的等离子体强度下降，从而增大了到达材料表面的激光能量密度，从而使焊缝熔深增大。同时熔化焊丝的激光能量增大，有助于促进熔滴滴落。本专利技术还进一步研究了磁场强度与环境压力之间的对应关系，可以快速得到高压环境下所需的磁场强度。因此，本专利技术可以显著提高高压环境激光填丝焊接的焊缝熔深和表面成形质量。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种施加辅助磁场改善高压环境激光焊焊缝成形的方法，其特征在于，其包括以下步骤，
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，待焊对象包括碳钢或不锈钢。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光为光纤激光。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，激光焊包括激光自熔焊或激光填丝焊。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，激光填丝焊时焊丝材质与待焊对象一致。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述永磁体沿平行于焊接方向放置在焊缝两侧，以产生垂直于焊接方向的横向磁场。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预定高度区域不低于焊缝表面以上10mm。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，激光填丝焊时焊丝和待焊对象相对位置不变。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，随着辅助磁场的磁场强度增加，焊缝的熔深加深且熔宽降低。
【技术特征摘要】
1.一种施加辅助磁场改善高压环境激光焊焊缝成形的方法，其特征在于，其包括以下步骤，
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，待焊对象包括碳钢或不锈钢。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光为光纤激光。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，激光焊包括激光自熔焊或激光填丝焊。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，激光填丝焊时焊丝材质与待焊对象一致。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁杰，张林杰，郭楚楚，揭延森，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。