CN108067734A - 超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法 - Google Patents
超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108067734A CN108067734A CN201611004010.8A CN201611004010A CN108067734A CN 108067734 A CN108067734 A CN 108067734A CN 201611004010 A CN201611004010 A CN 201611004010A CN 108067734 A CN108067734 A CN 108067734A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- arc
- laser
- steel plates
- ultra
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/60—Preliminary treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明涉及一种超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法，采用I型坡口，定位焊固定焊板，然后用纤维玻璃胶带固定；向焊板隙内填充碎焊丝，进行正反面两道次焊接，激光功率8‑20kW，激光束光斑尺寸≥6mm2，电弧电流280‑400A，电弧电压20‑30V，焊接速度0.5‑1.2m/min。60mm钢板可正反面各一次焊接成型。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光电弧复合焊接方法，属于焊接技术领域，特别是涉及一种超厚钢板的激光电弧复合焊接方法。
背景技术
激光由于能量密度高，因此激光焊接具备高熔深能力。电弧焊接具有高熔宽的特点。两者结合，可充分发挥各自优势，可以减少焊接道次，提高焊接速度，从而提高焊接效率。
现有激光电弧复合焊接技术可实现15-20内的单道次焊透，但是对于厚度50-60mm的钢板则仍需要多道次焊接。
此外，激光电弧复合焊接方法有以下缺点：1)需要开坡口；2)在焊道根部和中下部常常出现与母材的未熔合；3)根部成型差，常常有未焊满、余高过大，焊趾裂纹等。
发明内容
本发明的目的在于为超厚钢板提供了一种双面激光电弧复合焊接方法，解决了多层多道焊接效率低、侧壁未熔合，根部成型差的问题，也提高了效率，从而为工业界提供一种经济高效的焊接方法和手段。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法，包括以下步骤：1)采用I型坡口，坡口间距3-6mm，在根部用定位固定焊板，然后在其下方用纤维玻璃胶带固定；2)从上部向焊板隙内填充碎焊丝，高度不超过焊板高度；3)进行激光电弧复合焊接，其中电弧电流280-400A，电弧电压20-30V，激光功率8-20kW，激光束光斑尺寸≥6mm2；电弧在前，激光束在后，焊接速度0.5-1.2m/min；4)焊后将焊板上下倒置，除去纤维玻璃胶带，然后进行第二道焊接。
一种超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法，其特征在于，坡口间隙为焊板厚度的1/10，光斑形状为矩形。
一种超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法，60mm以内钢板可正反面各一次焊接成型。
工艺技术要点说明如下：
采用I型坡口，坡口间距3-6mm，在根部用定位固定焊板，然后在其下方用纤维玻璃胶带固定。
不开坡口一方面可节约材料，另一方面也提升了效率。在根部用定位焊固定，是为了防止在翻板过程中导致焊接试板移位。用纤维玻璃胶带在下方固定，是为了防止在焊接过程中的熔池滴漏，或者是激光束打穿固定焊接部位，从而造成焊穿，影响后续焊接作业。
从上部向焊板隙内填充碎焊丝，高度不超过焊板高度。
采用预先填充碎焊丝的办法有两个目的：一个是解决传统送丝方法常常导致的侧壁未熔合等难题，提升焊接质量；另一个是充分利用激光的能量密度高的特点，加大填充率，从而提高效率。但高度超过焊板厚度时，容易造成表面能成型差，影响焊接质量。
进行激光电弧复合焊接，其中电弧电流280-400A，电弧电压20-30V，激光功率8-20kW，激光束光斑尺寸≥6mm2；电弧在前，激光束在后，焊接速度0.5-1.2m/min。
电弧在前，首先在焊板表面形成一个高熔宽的熔池，紧随其后的激光束会在电弧熔池的基础上，进一步增加熔深。电弧电流一方面是要确保送丝稳定，焊丝熔化稳定，以及适当的熔深。
电流大于400A，易造成电弧不稳定、焊接飞溅增大，影响焊接质量；当电流低于280A时，熔化焊丝速度偏慢，填充量不够。因此电弧电流在280-400A之间。
电弧电压主要是确保熔宽大于焊板间隙，从而预防咬边等缺陷发生。当电压低于20V时，熔宽不足以覆盖间隙；当电压超过30V时，会导致熔深过低，不利于预先铺置碎焊丝的熔化和填充，从而造成未熔合的缺陷。因此，电弧电压在20-30V之间。
激光功率要足够大，因为其直接决定了焊缝熔深。功率低于8kW时，熔深不够大；当功率超过20kW时，激光束质量和稳定性会下降，影响焊丝熔化的稳定性。因此激光功率范围在8-20kW之间。
光斑尺寸也要足够大，否则容易在韩根处出现与侧壁的未熔合等缺陷。当光斑尺寸≥6mm2时，可有效熔化预置的碎焊丝；否则，易造成缺陷。
焊接速度要兼顾焊丝熔化和填充，否则容易出现未焊透。当速度低于0.5m/min时，热量输入大，可能会造成焊丝的过渡熔化，导致一部分侧壁发生熔化，从而造成不均匀的焊道形状，增加焊接缺陷发生几率；当速度超过1.2m/min时，易造成焊丝熔化不充分，形成缺陷。因此，焊接速度0.5-1.2m/min；
焊后将焊板上下倒置，除去纤维玻璃胶带，然后进行第二道焊接。
坡口间隙为焊板厚度的1/10，光斑形状为矩形。
坡口间隙随板厚增加而增加，约为板厚的1/10。采用矩形光斑可有效消除圆形光斑带来的侧壁未熔合；另外，矩形光斑也更有利于熔化预先填置碎焊丝，从而确保焊接质量。
采用本方法，60mm厚度内的钢板可实现正反面各一道次焊透，双面焊接成型，成型美观，焊接质量合格。
本发明的优点及有益效果：
1.本发明双面激光电弧复合焊接技术，采用不开坡口、预埋碎焊丝、纤维玻
璃胶带等实现了正面焊接，解决了根部成型差、缺陷多的问题；翻板后，
由于激光功率和光斑尺寸控制，解决了两个道次的搭接问题；
2.本发明方法可实现60mm厚度内钢板的双面焊接，焊接速度可达
1.2m/min，效率比现有技术提高2倍以上。
具体实施方式
以下结合优选实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
采用钢板Q370D，厚度30-60mm。采用I型坡口，坡口间距3-6mm。
在根部用定位固定焊板，然后在其下方用纤维玻璃胶带固定，然后从上部向焊板隙内填充碎焊丝，高度不超过焊板高度。
先进行正面第一道次焊接，电弧在前，激光束在后；然后将焊板上下倒置，除去纤维玻璃胶带，然后进行第二道焊接。
焊后对焊接接头进行质量检验。
实施例1-2：
钢板厚度60mm，坡口间隙6mm。
焊接工艺参数见表1。
焊接接头质量检验结果见表2。
实施例3-4：
钢板厚度50mm，坡口间隙5mm。
焊接工艺参数见表1。
焊接接头质量检验结果见表2。
实施例5-6：
钢板厚度40mm，坡口间隙4mm。
焊接工艺参数见表1。
焊接接头质量检验结果见表2。
实施例7-8：
钢板厚度30mm，坡口间隙3mm。
焊接工艺参数见表1。
焊接接头质量检验结果见表2。
对比例1-2：
钢板厚度60mm，坡口间隙6mm。
焊接工艺参数见表1。
焊接接头质量检验结果见表2。
对比例3-4：
钢板厚度50mm，坡口间隙5mm。
焊接工艺参数见表1。
焊接接头质量检验结果见表2。
通过上述实施例可知，本发明技术克服了现有超厚钢板效率低、易发生侧壁未熔合、根部成型差的难题，正反面各一道次完成60mm厚钢板焊接，成型美观，质量合格。
表1实施例焊接工艺参数
表2实施例焊接接头质量
Claims (3)
1.一种超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法，其特征在于：1）采用I型坡口，坡口间距3-6mm，在根部用定位固定焊板，然后在其下方用纤维玻璃胶带固定；2）从上部向焊板隙内填充碎焊丝，高度不超过焊板高度；3）进行激光电弧复合焊接，其中电弧电流280-400A，电弧电压20-30V，激光功率8-20kW，激光束光斑尺寸≥6mm2；电弧在前，激光束在后，焊接速度0.5-1.2m/min；4）焊后将焊板上下倒置，除去纤维玻璃胶带，然后进行第二道焊接。
2.根据权利要求1所述的一种超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法，其特征在于，坡口间隙为焊板厚度的1/10，光斑形状为矩形。
3.根据权利要求1-2所述的一种超厚钢板的双面激光电弧符合焊接方法，其特征在于，60mm以内钢板可正反面各一次焊接成型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611004010.8A CN108067734A (zh) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | 超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611004010.8A CN108067734A (zh) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | 超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108067734A true CN108067734A (zh) | 2018-05-25 |
Family
ID=62162760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611004010.8A Withdrawn CN108067734A (zh) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | 超厚钢板的双面激光电弧复合焊接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108067734A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3922396A1 (en) * | 2020-06-11 | 2021-12-15 | DAIHEN Corporation | Laser-arc hybrid welding apparatus |
-
2016
- 2016-11-15 CN CN201611004010.8A patent/CN108067734A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3922396A1 (en) * | 2020-06-11 | 2021-12-15 | DAIHEN Corporation | Laser-arc hybrid welding apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104384717B (zh) | 一种厚板窄间隙实施对焊的摆动激光-热丝焊接方法 | |
| CN110640274B (zh) | 一种mag仰对接单面焊双面成型焊接方法 | |
| CN103008895B (zh) | 一种面向厚板的窄间隙多道激光焊接方法 | |
| CN102009255B (zh) | 一种高强度船体结构用钢平对接焊焊接工艺方法 | |
| CN105643103B (zh) | 一种镀锌钢板激光搭接焊接方法 | |
| CN107999916B (zh) | 一种异种材料的双光束激光-tig复合填丝熔钎焊方法 | |
| CN101559510B (zh) | 双面多电极的穿透电弧焊接方法 | |
| CN104907696B (zh) | 一种考虑焊接电流值的激光-电弧复合焊接方法 | |
| CN107322148B (zh) | 基于钨极氩弧焊与冷金属过渡焊接复合热源的焊接方法和应用 | |
| CN101780591A (zh) | 一种厚板箱形梁/柱双丝双弧埋弧焊接方法 | |
| CN103433630B (zh) | 一种脉动送丝激光-电弧复合点焊方法 | |
| CN105081527A (zh) | 一种5%Ni钢中薄板立对接自动焊接工艺方法 | |
| CN111299828B (zh) | 一种厚板超窄间隙激光填丝热导焊接方法 | |
| CN113182688B (zh) | 一种厚板窄间隙双光束激光填丝高效焊接方法 | |
| CN110587138A (zh) | 一种适用于高强铝合金平焊的激光-电弧复合焊接方法 | |
| CN106903401A (zh) | 倾斜位置埋弧焊焊接方法 | |
| CN109226968A (zh) | 一种板材双面窄间隙扫描振镜激光-mag复合焊接的方法 | |
| CN108747025A (zh) | T型接头非对称激光mag电弧复合单面焊双面成形技术 | |
| CN113523615A (zh) | 一种中厚板双光束激光焊接方法 | |
| CN107570874A (zh) | 激光电弧复合焊 | |
| CN110052712A (zh) | 一种非轴对称旋转钨极gtaw与脉冲激光复合焊接方法 | |
| CN113770522A (zh) | 一种钛合金厚板预填丝激光超窄间隙焊接方法 | |
| CN101434011B (zh) | 中厚度镁合金co2激光-mig复合焊接工艺 | |
| CN101396755A (zh) | 一种用于薄板焊接的混合气体焊接方法 | |
| CN102990207A (zh) | 耐候钢板材的焊接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180525 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |