CN108515268A - 一种使用混合激光弧焊的焊接方法 - Google Patents

一种使用混合激光弧焊的焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108515268A
CN108515268A CN201810238949.3A CN201810238949A CN108515268A CN 108515268 A CN108515268 A CN 108515268A CN 201810238949 A CN201810238949 A CN 201810238949A CN 108515268 A CN108515268 A CN 108515268A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
gas
arc
nozzle
protection
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.)
Pending
Application number
CN201810238949.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈希章
王艳虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wenzhou University
Original Assignee
Wenzhou University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wenzhou University filed Critical Wenzhou University
Priority to CN201810238949.3A priority Critical patent/CN108515268A/zh
Publication of CN108515268A publication Critical patent/CN108515268A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
    • B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

一种使用混合激光弧焊的焊接方法，通过氩气和二氧化碳混合气作为保护气，与喷嘴内两根化学成分不同的填充丝材反应形成双弧，双弧每一个都位于单独用于供给填充材料的端头处。由于生成的双电弧的作用，同时从一个喷嘴供给两根导线提供在液体状态下的焊接熔池，这有助于最大限度地提高气体蒸气从而对熔池提供更长时间的保护，不但可以提高激光混合焊接工艺的效率，增加焊接深度，而且可以减少焊缝缺陷，提高焊接质量。

Description

一种使用混合激光弧焊的焊接方法
技术领域
本发明具体涉及材料加工工程技术领域，具体涉及一种使用混合激光弧焊的焊接方法。
背景技术
随着经济的发展，素有工业动脉之称的大直径输送管道发挥着越来越重要的作用。目前大直径管道建设的核心任务之一就是管道的环焊缝焊接。目前主要运用埋弧焊的方法来生产大直径、高强度的直缝焊管和螺旋焊管。由于埋弧焊因为电流不当（过大或过小）容易产生夹渣和未熔透等缺陷。激光焊接作为一种高能束焊接，它的工艺的优势是聚焦激光的高能量密度能够生产最小焊接金属体积的深且窄的焊接，实现结构对接焊接的形成，其增加极少另外重量并且与例如弧焊接工艺等其他焊接技术相比引起较少部件畸变。鉴于两种焊接方式，提出了一种混合激光弧焊接的方法。它是结合激光束和弧焊接技术的工艺，激光束为辅，弧焊接为主的一种在保护介质中同时融化填充丝材形成熔池的工艺方法。一般激光束垂直于焊接件要焊接的表面，而弧焊接工艺的电弧和金属填充物安置在与激光束成一定角度。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种使用混合激光弧焊的焊接方法。
本发明采用的技术解决方案是：一种使用混合激光弧焊的焊接方法，包括以下步骤：
（1）焊前准备：设置激光束和喷嘴，喷嘴内设置有两个端头，两个端头内设有两根填充焊丝和保护气出口；
（2）焊接时，将激光束和喷嘴延焊缝方向成串行排布，激光束在电弧放电的点上聚焦并预热，激光束在移动时背向焊接方向倾斜8-9°的角度，喷嘴内填充丝材和焊接方向成60-70°的角度，并且控制激光光斑与电弧放电之间的中心点与弧焊保持在0.1-0.2尺寸大小的电极直径；
（3）待到喷嘴内两个端头内两根填充丝材与保护气反应形成双弧，使气体蒸气从而对焊缝处熔池提供更长时间的保护。
两根所述的填充焊丝为不同的材质制成。
所述的保护气出口喷出的保护气为惰性气体和活性气体的混合气体。
所述的惰性气体为氩气。
所述的活性气体为二氧化碳气体。
所述的步骤（2）焊接时还通过监测装置监测焊接过程中焊缝宽度和送丝速度。
所述的监测装置为 CCD相机。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种使用混合激光弧焊的焊接方法，通过氩气和二氧化碳混合气作为保护气，与喷嘴内两根化学成分不同的填充丝材反应形成双弧，双弧每一个都位于单独用于供给填充材料的端头处。由于生成的双电弧的作用，同时从一个喷嘴供给两根导线提供在液体状态下的焊接熔池，这有助于最大限度地提高气体蒸气从而对熔池提供更长时间的保护，不但可以提高激光混合焊接工艺的效率，增加焊接深度，而且可以减少焊缝缺陷，提高焊接质量。
说明书附图
图1为本发明实施例中的结构示意图；其中1-激光束；2、3-端头；4-喷嘴；5、6-填充丝材；7-母材；8-焊缝；9-混合保护气体；10-CCD相机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
一种使用混合激光弧焊的焊接方法，包括以下步骤：
（1）焊前准备：设置激光束和喷嘴，喷嘴内设置有两个端头，两个端头内设有两根填充焊丝和保护气出口，所述的保护气出口喷出的保护气为惰性气体和活性气体的混合气体，所述的惰性气体为氩气，所述的活性气体位二氧化碳气体，填充金属材料是两根直径可以选择的自耗焊丝，其中焊丝和保护气体使用同一个喷嘴。焊缝的宽度被预先确定，端头可以根据焊缝需求进行更换，以满足不同直径尺寸的填充丝材进行填充，这大大降低了激光效率，并且影响了对焊缝的穿透能力，可以显著降低成本，提高效率；
（2）焊接时，将激光束和喷嘴延焊缝方向成串行排布，激光束在电弧放电的点上聚焦并预热，激光束在移动时背向焊接方向倾斜8-9°的角度，喷嘴内填充丝材和焊接方向成60-70°的角度，并且控制激光光斑与电弧放电之间的中心点与弧焊保持在0.1-0.2尺寸大小的电极直径，期间由混合保护气体提供保护，混合保护气体由惰性气体和活性气体组成其中惰性气体组分使用氩气做惰性成分，活性气体组分使用CO2。
（3）待到喷嘴内两个端头内两根填充丝材与保护气反应形成双弧，混合保护气体和填充焊丝来自同一喷嘴，由于从一个喷嘴同时提供保护介质作为惰性和活性成分即氩和二氧化碳的混合气体，这就会使化学成分不同的两根填充丝材形成双弧，其中每一个都位于单独用于供给填充材料的端头处。由于生成的双电弧的作用，同时从一个喷嘴供给两根导线提供在液体状态下的焊接熔池，这有助于最大限度地提高气体蒸气从而对熔池提供更长时间的保护；。
两根所述的填充焊丝为不同的材质制成。
所述的步骤（2）焊接时还通过监测装置监测焊接过程中焊缝宽度和送丝速度，所述的监测装置为CCD相机。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）焊前准备：设置激光束和喷嘴，喷嘴内设置有两个端头，两个端头内设有两根填充焊丝和保护气出口；
（2）焊接时，将激光束和喷嘴延焊缝方向成串行排布，激光束在电弧放电的点上聚焦并预热，激光束在移动时背向焊接方向倾斜8-9°的角度，喷嘴内填充丝材和焊接方向成60-70°的角度，并且控制激光光斑与电弧放电之间的中心点与弧焊保持在0.1-0.2尺寸大小的电极直径；
（3）待到喷嘴内两个端头内两根填充丝材与保护气反应形成双弧，使气体蒸气从而对焊缝处熔池提供更长时间的保护。
2.根据权利要求1所述的一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，两根所述的填充焊丝为不同的材质制成。
3.根据权利要求1所述的一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，所述的保护气出口喷出的保护气为惰性气体和活性气体的混合气体。
4.根据权利要求3所述的一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，所述的惰性气体为氩气。
5.根据权利要求3所述的一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，所述的活性气体为二氧化碳气体。
6.根据权利要求3所述的一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，所述的步骤（2）焊接时还通过监测装置监测焊接过程中焊缝宽度和送丝速度。
7.根据权利要求6所述的一种使用混合激光弧焊的焊接方法，其特征在于，所述的监测装置为CCD相机。
CN201810238949.3A 2018-03-22 2018-03-22 一种使用混合激光弧焊的焊接方法 Pending CN108515268A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810238949.3A CN108515268A (zh) 2018-03-22 2018-03-22 一种使用混合激光弧焊的焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810238949.3A CN108515268A (zh) 2018-03-22 2018-03-22 一种使用混合激光弧焊的焊接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108515268A true CN108515268A (zh) 2018-09-11

Family

ID=63433968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810238949.3A Pending CN108515268A (zh) 2018-03-22 2018-03-22 一种使用混合激光弧焊的焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108515268A (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060012809A (ko) * 2004-08-04 2006-02-09 학교법인 울산공업학원 하이브리드 용접 제어장치
US20100320174A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 Hybinette Carl S Hybrid laser arc welding system and method for railroad tank car fabrication
US20140027413A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 General Electric Company Dual-wire hybrid welding system and method of welding
CN103831542A (zh) * 2014-03-11 2014-06-04 哈尔滨工业大学 一种适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪
JP5543160B2 (ja) * 2009-09-18 2014-07-09 日本車輌製造株式会社 複合溶接装置および複合溶接方法
JP5569578B2 (ja) * 2012-11-19 2014-08-13 パナソニック株式会社 複合溶接方法と複合溶接装置
US8946582B1 (en) * 2009-10-02 2015-02-03 William L. Bong System and method for metal powder welding
DE102010028745B4 (de) * 2010-05-07 2015-04-30 SCHWEIßTECHNISCHE LEHR- UND VERSUCHSANSTALT HALLE GMBH Verfahren zum mechanisierten Schweißen von Rohren unter Verwendung einer Prozesskombination aus Laser-MSG-Hybrid- und MSG-Technik
CN106624366A (zh) * 2016-11-18 2017-05-10 北京工业大学 一种双激光—双丝旁路电弧复合的焊接方法
RU2640105C1 (ru) * 2017-01-16 2017-12-26 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Способ гибридной лазерно-дуговой сварки

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060012809A (ko) * 2004-08-04 2006-02-09 학교법인 울산공업학원 하이브리드 용접 제어장치
US20100320174A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-23 Hybinette Carl S Hybrid laser arc welding system and method for railroad tank car fabrication
JP5543160B2 (ja) * 2009-09-18 2014-07-09 日本車輌製造株式会社 複合溶接装置および複合溶接方法
US8946582B1 (en) * 2009-10-02 2015-02-03 William L. Bong System and method for metal powder welding
DE102010028745B4 (de) * 2010-05-07 2015-04-30 SCHWEIßTECHNISCHE LEHR- UND VERSUCHSANSTALT HALLE GMBH Verfahren zum mechanisierten Schweißen von Rohren unter Verwendung einer Prozesskombination aus Laser-MSG-Hybrid- und MSG-Technik
US20140027413A1 (en) * 2012-07-26 2014-01-30 General Electric Company Dual-wire hybrid welding system and method of welding
JP5569578B2 (ja) * 2012-11-19 2014-08-13 パナソニック株式会社 複合溶接方法と複合溶接装置
CN103831542A (zh) * 2014-03-11 2014-06-04 哈尔滨工业大学 一种适用于大厚板窄间隙的激光电弧复合焊枪
CN106624366A (zh) * 2016-11-18 2017-05-10 北京工业大学 一种双激光—双丝旁路电弧复合的焊接方法
RU2640105C1 (ru) * 2017-01-16 2017-12-26 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Способ гибридной лазерно-дуговой сварки

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2010353B1 (en) Metal cored electrode for open root pass welding
JP3459396B2 (ja) パイプ溶接方法
KR100504296B1 (ko) 금속 가공편 맞대기 용접 방법
KR101110305B1 (ko) 와이어, 및 교류 용접 장치 및 방법
CN101687270B (zh) 焊接方法与焊接设备
EP2377637A1 (en) Method of high-current-density gas-shielded arc welding using a flux-cored wire
JP2006075904A (ja) 高いワイヤスピードでのレーザー／ｍｉｇハイブリッド溶接方法。
KR20060123167A (ko) 맞대기 용접 방법
CN101069937A (zh) 高强度应用中的环缝焊接用的无气方法与系统
CA2836808A1 (en) Flux cored arc welding system with high deposition rate and weld with robust impact toughness
Asai et al. Application of plasma MIG hybrid welding to dissimilar joints between copper and steel
CN107322148A (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
CN103817449A (zh) 一种等离子弧和熔化极电弧复合焊接方法及焊接装置
CN105583503A (zh) 碳素钢管焊接工艺
WO2012046799A1 (ja) 溶接ガス及びプラズマ溶接方法
CN108015394A (zh) 一种不锈钢管焊接方法
CN110087811A (zh) 热接合处理之后的采用阴极清洁的清洁工件的方法、清洁装置和处理气体
CN111014901A (zh) 一种薄壁不锈钢管的自熔自动tig焊接方法
Majumdar Underwater welding-present status and future scope
KR102633044B1 (ko) 굴곡부 용접이 가능한 로봇용접 장치 및 그 제어 방법
Reisgen et al. Laser submerged arc welding (LUPuS) with solid state lasers
KR20120077201A (ko) 잠호 자동 용접장치
JP2001150137A (ja) アルミニウム及びその合金のｍｉｇ溶接のための方法及び装置
CN108515268A (zh) 一种使用混合激光弧焊的焊接方法
CN203765179U (zh) 一种等离子弧和熔化极电弧复合焊接装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180911