CN114669881B - 适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法 - Google Patents
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Abstract
适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，该焊接方法采用加工K型坡口，双面对称多道焊接成型的方式来进行焊接，方法本身工序简单、操作方便，工艺适用性好，可快速、高效地完成厚度大于20mm的船用钛合金拼板或T型材的全焊透式成型焊接，且焊后焊缝的外形尺寸和工件尺寸精度较高的双枪同步对称式联合焊接方法。该联合焊接方法的设备集成度高，灵活性强，焊接效率高、焊接热输入和焊后变形小，焊接质量好，可有效降低焊接加工成本，提高成品加工品质。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料的焊接技术领域，具体的说是一种大厚板船用钛合金拼板或T型材焊透结构大功率光纤激光双枪同步对称式联合成型焊接方法。
背景技术
对于承载结构强度要求高的大厚板船用钛合金（大于20mm）拼板或型材的焊接来说，需要将大厚板钛合金的焊接接头完全焊透，且焊缝的外形和焊后工件的尺寸精度均需满足相关要求。
对于这种材料的焊接，传统的焊接方法是开单面大角度坡口，然后采用钨极氩弧焊（GTAW）或熔化气体保护焊（GMAW）进行填充盖面的焊接。这种焊接方式焊接效率低，热输入大，焊后变形大，常导致板材扭曲变形，后续校型难度极大，变形严重时还会致使零件不合格，因此，已逐步被摒弃。
目前，现有技术针对这种大厚板船用钛合金拼板或T型材的焊接还有以下几种常见方式：（1）开双面坡口，采用双面双弧电弧焊，多层多道填充盖面焊接，这种方法可以有效的防止拼板或型材弯曲变形。但是此方法焊接填充量较大，热输入量较大，钛合金保护难度大，同时板材的累积弯曲变形也很大，不能满足生产中的精度要求。（2）开单面或双面窄间隙坡口，先采用等离子弧焊、单枪激光焊、深熔钨极氩弧焊打底，然后采用窄间隙钨极氩弧焊（GTAW）或窄间隙熔化气体保护焊（GMAW）填充盖面。这种方法由于工序较多、且操作复杂，造成焊接效率相对较低，型材焊透时垂直度和弯曲度难以保证。（3）不开坡口，采用真空电子束焊接一次焊透，单面焊双面成型，然后采用钨极氩弧焊（GTAW）、熔化气体保护焊（GMAW）进行盖面焊接，以满足拼板余高要求或者型材焊脚尺寸要求。这种方式虽然焊接效率很高，焊接变形小，但是对设备要求能力较高，对大型工件而言，要求真空室尺寸应足够大，造成其焊接成本较高。
发明内容
本发明的技术目的为：提供一种工序简单、操作方便，工艺适用性好，可快速、高效地完成厚度大于20mm的船用钛合金拼板或T型材的全焊透式成型焊接，且焊后焊缝的外形尺寸和工件尺寸精度较高的双枪同步对称式联合焊接方法。该联合焊接方法的设备集成度高，灵活性强，焊接效率高、焊接热输入和焊后变形小，焊接质量好，可有效降低焊接加工成本，提高成品加工品质。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，该焊接方法施用于上部母板和下部底板之间的上下接头部位，具体包括以下步骤：
步骤一、在上部母板的待焊接处加工左右对称的K型坡口；
步骤二、依次对上部母板和下部底板的待焊接区域进行酸洗、打磨和表面清洗，之后，固定上部母板和下部底板之间的相对位置，使其形成上下接头；
步骤三、在上下接头的左右两侧布置激光焊组件、MIG焊接组件和氩气保护组件，其中，激光焊组件包括大功率激光器和两个激光焊接头，两个激光焊接头分别通过一根光纤与大功率激光器连接，MIG焊接组件包括两个MIG焊枪，所述的两个激光焊接头和两个MIG焊枪均沿K型坡口的中轴线方向左右对称设置，且激光焊接头设置在焊接路径的前方，MIG焊枪设置在焊接路径的后方；
步骤四、在氩气保护组件提供持续氩气氛围保护的条件下，开启大功率激光器，使其按照50%的分能经由两条光纤将激光传递给两个激光焊接头，设置两个激光焊接头所发出的激光功率为5000-10000W，离焦量为-15-15mm，激光与下层底板之间的夹角为5-30°，控制两个激光焊接头以40-120cm/min的焊接速度，对上下接头的左右两条焊缝进行左右完全对称、且同步式双枪激光自熔打底焊接，到达焊接路径结束位点后，关闭大功率激光器，控制氩气保护组件和两个激光焊接头归位至焊接路径起始位置；
步骤五、使用激光焊组件和MIG焊接组件共同组构成的复合热源进行焊接，先调节两个激光焊接头、两个MIG焊枪和每个MIG焊枪上安装的焊丝处于左右完全对称状态，控制两侧激光和焊丝与下层底板之间的夹角均为15-40°，每侧光丝距离为0-10mm，光丝夹角为25-45°，在氩气保护组件提供持续氩气氛围保护的条件下，同时开启激光焊组件和MIG焊接组件，设置两个激光焊接头所发出的激光功率为2000-10000W，离焦量为-10-30mm，焊接速度为20-90cm/min，两个MIG焊枪的焊接电流为160-260A，焊接电压为15-31V，送丝速度为3-12m/min，控制复合热源左右两侧的工艺参数完全一致，在设定的焊接电弧输出模式下，对上下接头的左右两条焊缝进行左右完全对称、且同步式双枪激光-MIG复合填充盖面焊接；
步骤六、到达焊接路径结束位点时，关闭激光焊组件和MIG焊接组件，控制氩气保护组件进行持续氩气氛围保护20-60s，即完成焊接。
优选的，在步骤一中，所述K型坡口中间钝边的厚度为8～15mm，中间钝边的台阶高度为2mm，且中间钝边的台阶与外侧坡口以2mm的圆角半径过渡，外侧坡口的角度为30～60°。
优选的，在步骤二中，采用硬质合金磨头对上部母板和下部底板的待焊接区域进行打磨，且表面清洗的方式为采用丙酮或无水酒精擦拭待焊接区域。
优选的，在步骤三中，所述的氩气保护组件包括两个保护罩，两个保护罩沿K型坡口的中轴线方向左右对称设置，且每个保护罩连接在与其处于同侧的MIG焊枪上。
优选的，在步骤四和步骤五中，所述激光与焊接路径方向之间的夹角为90～105°。
优选的，在步骤五中，位于复合热源同一侧的MIG焊枪、焊丝和激光束三者的中心线在同一平面内，且三者的中心线与下层底板之间的夹角大小一致。
优选的，在步骤四中，所述的双枪激光自熔打底焊接在施加前，还设置有在不开启大功率激光器的前提下，沿焊接路径对其进行模拟焊接的步骤。
优选的，在步骤五中，所述的双枪激光-MIG复合填充盖面焊接在施加前，还设置有在不开启激光焊组件和MIG焊接组件的前提下，沿焊接路径对其进行模拟焊接的步骤。
优选的，所述的大功率激光器为20kW激光器。
优选的，所述的氩气保护组件采用的是纯度为99.99%的氩气，且上下接头的整个焊接过程均在氩气氛围的保护下进行，直至焊接区域冷却至100℃以下。
有益效果：
本发明提出的一种适用于大厚板船用钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，具有以下优势：
1、采用本发明的联合焊接方法可实现厚度大于20mm的船用钛合金拼板或T型材的快速、高效焊接，方法本身采用加工K型坡口，双面对称多道焊接成型的方式来进行焊接，可满足焊接接头全焊透，焊缝外形尺寸和焊后工件尺寸精度高，可较好满足相关要求，且焊接效率高、焊接变形小，焊接质量好。
2、本发明的联合焊接方法通过限定焊接路径两侧激光束的输出形式、功率、焊枪倾斜角度、离焦量、焊接速度等参数，可实现双枪激光同步对称自熔焊接打底，钝边一次焊透，焊接效率高，且焊接热输入小，焊接变形小，可有效防止焊接接头处的横向变形，进而提高工件焊后质量。
3、本发明的联合焊接方法通过限定两侧激光-MIG复合焊的激光输出形式、激光功率、离焦量、电弧输出模式、焊接电流、焊接电压、送丝速度、光丝距离、光丝夹角、激光和焊枪角度和焊接速度等参数，可实现不同规格的船用钛合金拼板或T型材的填充盖面焊接，焊接效率高，焊后工件表面精准度高，工艺适用性良好。
4、本发明的联合焊接方法中两侧HIGYAG激光焊接头的激光源由一个大功率激光器发出，设备集成度高，灵活性和可达性较好；该大功率激光器的最大输出功率可达20kW，可满足大厚板钛合金钝边厚度激光穿透能力的需求。
5、本发明的联合焊接方法中双枪激光-MIG复合焊接的过程中，激光和电弧的能量相互耦合作用，激光在前预热熔池，改善熔池的散热条件，有利于焊丝的熔滴铺展，同时激光可以增强电弧强度，使电弧挺度更好，增加熔滴过渡频率，双枪激光-MIG复合焊接相较于普通MIG焊来说，可明显提高焊丝填充量，改善焊丝沉积效率，实现高效焊接。
6、本发明的联合焊接方法中，焊接路径两侧的MIG焊枪由两台福尼斯CMTAdvanced 4000 R焊机控制，可实现钛合金脉冲焊接模式、抽拉送丝冷弧焊过渡模式（CMT模式）、抽拉送丝冷弧焊过渡过程增加电极极性循环反转模式（CMT Advanceed模式）、以及以上联合模式（“C+P”模式或CMT Advanceed Pulse模式）。在具体使用过程中，可根据焊脚尺寸，填充量大小选择不同的电弧过渡特性模式。小焊脚尺寸要求可选择CMT模式或者CMTAdvanceed模式，焊脚尺寸要求稍大的可选择C+P模式或CMT Advanceed Pulse模式，焊脚尺寸要求较大的可选择脉冲焊接模式，焊丝沉积效率高，可操作性强，适用范围广。
7、本发明的联合焊接方法中，双枪激光自熔打底焊接时，左右两侧产生的焊接应力相互约束，相互作用，使整体的焊接应力明显降低，板材焊后变形减少，下部底板平面度精度高，上部母板的垂直度精度高，尤其具有优良的抗扭曲变形能力。双枪激光自熔打底焊接和双枪激光-MIG复合焊接时，左右两侧熔池的热源相互藕合、相互作用，相比单枪激光自熔和单枪激光-MIG复合焊接来说，可明显提高激光能量的熔透能力和焊丝填充量，实现高效焊接。
附图说明
图1为大厚板船用钛合金T型接头的坡口示意图；
图2为大厚板船用钛合金拼板的坡口示意图；
图3为T型接头在进行双枪激光自熔打底焊接时的结构示意图；
图4为T型接头在进行双枪激光-MIG复合填充盖面焊接时的结构示意图；
图5为实施例1中30mm厚TA2钛合金拼焊的焊缝外观照片；
图6为实施例1中30mm厚TA2钛合金拼焊的宏观断面照片；
图7为实施例2中30mm⊥30mm Ti80钛合金T型材接头的焊缝外观照片；
图8为实施例2中30mm⊥30mm Ti80钛合金T型材接头的宏观断面照片；
附图标记：1-面板，2-腹板，5-左侧激光，6-右侧激光，7-左侧HIGYAG激光焊接头，8-右侧HIGYAG激光焊接头，9-左侧MIG焊枪，10-右侧MIG焊枪，11-左侧焊丝，12-右侧焊丝，13-左侧保护罩，14-右侧保护罩，15-左侧光纤，16-右侧光纤，17-20kW激光器，18-左侧MIG焊机，19-右侧MIG焊机，20-左侧焊缝，21-右侧焊缝，22-左侧熔池，23-右侧熔池，24-左侧纯氩气，25-右侧纯氩气，26-焊接方向。
具体实施方式
下面结合附图和几个具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的阐述和说明。公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例。
本发明为了使大厚板（大于20mm）船用钛合金拼板或T型材的焊接接头快速、高效地完成焊接成型，保证焊接接头实现完全焊透，焊缝外形尺寸和焊后工件尺寸精度满足相关要求，提高焊接效率、降低焊接变形，且接头内部质量符合相关技术标准要求。提出了一种适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，该方法先采用大功率光纤激光双枪同步对称自熔打底，然后采用光纤激光-MIG复合双枪同步对称填充盖面焊接成型。该高效联合焊接方法需要在上部母板上设计一种K型坡口，该K型坡口中间钝边8～15mm，两边坡口角度30～60°，采用横焊位置焊接。具体焊接时，首先由20kW的IPG激光器（大功率激光器）按照50%分能原则，分出2道激光，通过光纤传送至两台HIGYAG激光焊接头，左右两台HIGYAG激光焊接头在焊接路径的左右两侧呈对称位置分布，由对称分布的两台HIGYAG激光焊接头发出两束激光同时作用在上下接头两侧，两侧激光光斑沿接头焊缝中心对称分布，同步进行打底焊接。打底焊接完成后，在左右两台HIGYAG激光焊接头上分别安装一个福尼斯MIG焊枪，组装成激光-MIG复合焊枪，左右激光-MIG复合焊枪沿接头在焊接路径的左右两侧呈对称位置分布，激光-MIG复合焊枪采用激光在前，焊丝在后的方式，由前方对称分布的两台HIGYAG激光焊接头发出两束激光同时作用在接头两侧，后方两侧对称分布的两个MIG焊枪在后，光丝距离为0-4mm，两侧激光光斑和焊丝端头沿接头焊缝中心对称分布，激光和MIG电弧同步起弧，然后对称同步进行填充盖面焊接，采用该方法可实现厚度大于20mm船用钛合金拼板或T型接头大功率光纤激光双枪同步对称高效焊接，有利于降低焊接变形，提高焊接效率。
本发明提出采用大功率光纤激光双枪同步对称自熔打底，然后激光-MIG复合进行同步对称填充盖面，实现大厚板船用钛合金拼板或T型材的高效联合焊接。如附图1-4所示，本发明在装置上主要由1-面板，2-腹板，3-上拼板，4-下拼板，5-左侧激光，6-右侧激光，7-左侧HIGYAG激光焊接头，8-右侧HIGYAG激光焊接头，9-左侧MIG焊枪，10-右侧MIG焊枪，11-左侧焊丝，12-右侧焊丝，13-左侧保护罩，14-右侧保护罩，15-左侧光纤，16-右侧光纤，17-20kW激光器，18-左侧MIG焊机，19-右侧MIG焊机，20-左侧焊缝，21-右侧焊缝，22-左侧熔池，23-右侧熔池，24-左侧纯氩气，25-右侧纯氩气组成。其中，面板1和上拼板3为上述的上部母板，腹板2和下拼板4为上述的下部底板，面板1和腹板2二者垂直放置形成待焊T型接头，而上拼板3和下拼板4二者端面平行放置成对接拼焊接头。上述的两个激光焊接头即为7-左侧HIGYAG激光焊接头和8-右侧HIGYAG激光焊接头，两个MIG焊枪即为9-左侧MIG焊枪和10-右侧MIG焊枪，两个焊丝即为11-左侧焊丝和12-右侧焊丝，两个保护罩即为13-左侧保护罩和14-右侧保护罩，两根光纤即为15-左侧光纤和16-右侧光纤，大功率激光器即为17-20kW激光器，两个MIG焊枪分别与18-左侧MIG焊机和19-右侧MIG焊机连接。在图1和图2中，所示的a指钝边的厚度为8～15mm，b指中间钝边的台阶高度为2mm，c指外侧坡口的角度为30～60°。
装置中的17-20kW激光器按照50%分能分别通过15-左侧光纤和16-右侧光纤分两束激光传输到7-左侧HIGYAG激光焊接头和8-右侧HIGYAG激光焊接头；7-左侧HIGYAG激光焊接头和8-右侧HIGYAG激光焊接头沿焊缝中心线对称分布，由7-左侧HIGYAG激光焊接头和8-右侧HIGYAG激光焊接头发出的5-左侧激光和6-右侧激光也沿焊缝中心线呈对称分布，激光与下部底板的夹角在15～35°之间，与焊接方向的夹角为90～105°；通过调节5-左侧激光和6-右侧激光的激光功率、离焦量，以便打底焊接时穿透腹板坡口钝边，在T型接头或拼板钝边两侧形成对称分布的激光深熔小孔熔池；由18-左侧MIG焊机控制9-左侧MIG焊枪和11-左侧焊丝，19-右侧MIG焊机控制10-右侧MIG焊枪和12-右侧焊丝，17-20kW激光器控制7-左侧HIGYAG激光焊接头和8-右侧HIGYAG激光焊接头形成双枪激光-MIG复合焊接，其沿焊接路径的中轴线也呈左右对称分布，MIG焊枪、焊丝和激光束三者中心线在在同一平面上，与下部底板方向夹角一致，在15～35°之间。通过5-左侧激光和6-右侧激光的激光功率、离焦量、激光倾斜角度来控制复合焊接激光能力参数，通过调节钛合金电弧焊模式、焊接电流、焊接电压、送丝速度来控制MIG电弧，获得T型接头或拼板接头两侧呈对称分布的MIG熔池；通过调节两侧光丝距离和光丝夹角来控制激光熔池和电弧焊熔池能量和形态的耦合作用来获得T型接头或拼板接头呈对称分布的稳定的22-左侧熔池和23-右侧熔池，其中光丝距离控制在0～4mm之间，光丝夹角为25～45°，两侧光丝距离和光丝夹角参数一致。20-左侧焊缝和21-右侧焊缝始终处于24-左侧纯氩气和25-右侧纯氩气保护中，直至冷却至100℃以下。由5-左侧激光、7-左侧HIGYAG激光焊接头、9-左侧MIG焊枪、11-左侧焊丝和13-左侧保护罩组成左侧激光-MIG复合装置，且相对位置固定；由6-右侧激光、8-右侧HIGYAG激光焊接头、10-右侧MIG焊枪，12-右侧焊丝和14-右侧保护罩组成右侧激光-MIG复合装置，且相对位置固定；左侧激光-MIG复合装置和右侧激光-MIG复合装置按照相同的焊接速度沿着示教的26-焊接方向在上部母板和下部底板上同步运动，即可实现大厚板船用钛合金T型接头或拼板接头的高效焊接。
本发明提出采用激光双枪同步对称自熔打底，然后激光-MIG复合双枪同步对称填充盖面焊接的方式来进行大厚板船用钛合金拼板或T型材的联合焊接，拼板焊接和T型材接头焊接的实施过程一致，具体的实施过程如下：
1、上部母板坡口设计及加工：将焊接坡口设计成K型坡口，分别在T型接头2-腹板上或3-上拼板的端面处机械加工K型坡口，两侧坡口对称，K型坡口中间钝边厚度为8～15mm，钝边台阶高度2mm，钝边台阶与外侧坡口以2mm圆角半径过渡，两边外侧坡口角度为30～60°。
2、焊前清理：对钛合金母材中的1-面板和2-腹板或3-上拼板和4-下拼板进行酸洗，然后采用硬质合金磨头将待焊区域30mm范围内清理干净，最后采用丙酮或无水酒精擦拭待焊区域。
3、气体保护：焊缝两侧正面均安装13-左侧保护罩和14-右侧保护罩，保证焊接过程中的高温区域均在24-左侧纯氩气，25-右侧纯氩气氛围的保护中，直至冷却至100℃以下。
4、参数设置：根据板厚和工艺要求，设置双枪激光自熔打底焊接时5-左侧激光和6-右侧激光的输出形式、功率、离焦量、激光倾斜角度和偏移量、焊接速度等参数，两侧激光束焊接工艺参数保持一致；然后双枪激光-MIG复合填充盖面焊接时设置左侧和右侧激光-MIG复合焊接激光的输出形式、激光功率、离焦量、电弧输出模式、焊接电流、焊接电压、送丝速度、光丝距离、光丝夹角和焊接速度等参数，两侧激光-MIG复合焊接工艺参数保持一致。
5、位置示教：焊缝左右两侧设置一定的激光和MIG焊枪角度，沿26-焊接方向示教焊缝位置并模拟焊接。
6、启动焊接：双枪激光自熔打底焊接时，指示激光到达起始焊接位置后，同时启动5-左侧激光和6-右侧激光；同时双枪激光-MIG复合填充盖面焊接时，启动5-左侧激光、18-左侧MIG焊机、6-右侧激光和19-右侧MIG焊机。
7、双枪打底焊接过程：双枪激光自熔打底焊接时，5-左侧激光、7-左侧HIGYAG激光焊接头和13-左侧保护罩相对位置固定，6-右侧激光、8-右侧HIGYAG激光焊接头和14-右侧保护罩相对位置固定，5-左侧激光和6-右侧激光按照相同的焊接速度沿着示教的26-焊接方向在钛合金板上同步运动，即可实现大厚板船用钛合金T型接头和拼板高效打底焊接。
8、双枪填充盖面焊接过程：双枪激光-MIG复合填充盖面焊接时，由5-左侧激光、7-左侧HIGYAG激光焊接头、9-左侧MIG焊枪、11-左侧焊丝和13-左侧保护罩组成左侧激光-MIG复合装置，且相对位置固定；由6-右侧激光、8-右侧HIGYAG激光焊接头、10-右侧MIG焊枪，12-右侧焊丝和14-右侧保护罩组成右侧激光-MIG复合装置，且相对位置固定。左侧激光-MIG复合装置和右侧左侧激光-MIG复合装置按照相同的焊接速度沿着示教的26-焊接方向在钛合金板上同步运动，即可实现大厚板船用钛合金拼板和T型材的高效填充盖面焊接。
9、焊接结束：到达焊接结束位置后，关闭两侧激光和MIG焊机，氩气氛围保持20-60s，焊接结束。
实施例1
如图5和图6所示，本实施例进行的是厚度为30mm的TA2钛合金拼板接头的双枪同步对称式联合焊接。其中，上下的拼板厚度均为30mm，具体焊接时，首先大功率光纤激光双枪同步对称自熔打底，然后光纤激光-MIG复合双枪同步对称填充盖面焊接成型。
打底焊选用焊接工艺规范：两侧激光功率均为7000W，离焦量+10mm，焊接速度60cm/min，激光倾斜角度为20°（与下部底板夹角），焊接正面和背面保护气体均为99.99%纯氩气；填充盖面焊接选用焊接工艺规范：两侧激光功率均为3000W，离焦量+15mm，焊接速度60cm/min，复合焊枪倾斜角度为25°（与下部底板夹角），光丝距离1mm，光丝夹角30°，焊接电弧采用一元化脉冲模式，焊接电流220A，电压30V，送丝速度12m/min，焊接正面和背面保护气体均为99.99%纯氩气。
本实施例在完成焊接后，30mm厚TA2钛合金拼焊的接头焊缝外观如图5所示，焊缝的宏观断面如图6所示。
实施例2
如图7和图8所示，本实施例进行的是厚度为30mm的Ti80钛合金T型接头的双枪同步对称式联合焊接。其中，腹板的厚度为30mm，面板的厚度也为30mm，具体焊接时，首先大功率光纤激光双枪同步对称自熔打底，然后光纤激光-MIG复合双枪同步对称填充盖面焊接成型。
打底焊选用焊接工艺规范：两侧激光功率均为7500W，离焦量+10mm，焊接速度60cm/min，激光倾斜角度为20°（与下部底板夹角），焊接正面和背面保护气体均为99.99%纯氩气；填充盖面焊接选用焊接工艺规范：两侧激光功率均为3200W，离焦量+15mm，焊接速度60cm/min，复合焊枪倾斜角度为25°（与下部底板夹角），光丝距离1mm，光丝夹角30°，焊接电弧采用一元化脉冲模式，焊接电流220A，电压30V，送丝速度12m/min，焊接正面和背面保护气体均为99.99%纯氩气。
本实施例在完成焊接后，30mm⊥30mm Ti80钛合金T型材接头的焊缝外观如图7所示，焊缝的宏观断面如图8所示。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (10)
1.适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，该焊接方法施用于上部母板和下部底板之间的上下接头部位，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在上部母板的待焊接处加工左右对称的K型坡口；
步骤二、依次对上部母板和下部底板的待焊接区域进行酸洗、打磨和表面清洗，之后，固定上部母板和下部底板之间的相对位置，使其形成上下接头；
步骤三、在上下接头的左右两侧布置激光焊组件、MIG焊接组件和氩气保护组件，其中，激光焊组件包括大功率激光器和两个激光焊接头，两个激光焊接头分别通过一根光纤与大功率激光器连接，MIG焊接组件包括两个MIG焊枪，所述的两个激光焊接头和两个MIG焊枪均沿K型坡口的中轴线方向左右对称设置，且激光焊接头设置在焊接路径的前方，MIG焊枪设置在焊接路径的后方；
步骤四、在氩气保护组件提供持续氩气氛围保护的条件下，开启大功率激光器，使其按照50%的分能经由两条光纤将激光传递给两个激光焊接头，设置两个激光焊接头所发出的激光功率为5000-10000W，离焦量为-15-15mm，激光与下层底板之间的夹角为5-30°，控制两个激光焊接头以40-120cm/min的焊接速度，对上下接头的左右两条焊缝进行左右完全对称、且同步式双枪激光自熔打底焊接，到达焊接路径结束位点后，关闭大功率激光器，控制氩气保护组件和两个激光焊接头归位至焊接路径起始位置；
步骤五、使用激光焊组件和MIG焊接组件共同组构成的复合热源进行焊接，先调节两个激光焊接头、两个MIG焊枪和每个MIG焊枪上安装的焊丝处于左右完全对称状态，控制两侧激光和焊丝与下层底板之间的夹角均为15-40°，每侧光丝距离为0-10mm，光丝夹角为25-45°，在氩气保护组件提供持续氩气氛围保护的条件下，同时开启激光焊组件和MIG焊接组件，设置两个激光焊接头所发出的激光功率为2000-10000W，离焦量为-10-30mm，焊接速度为20-90cm/min，两个MIG焊枪的焊接电流为160-260A，焊接电压为15-31V，送丝速度为3-12m/min，控制复合热源左右两侧的工艺参数完全一致，在设定的焊接电弧输出模式下，对上下接头的左右两条焊缝进行左右完全对称、且同步式双枪激光-MIG复合填充盖面焊接；
步骤六、到达焊接路径结束位点时，关闭激光焊组件和MIG焊接组件，控制氩气保护组件进行持续氩气氛围保护20-60s，即完成焊接。
2.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：在步骤一中，所述K型坡口中间钝边的厚度为8～15mm，中间钝边的台阶高度为2mm，且中间钝边的台阶与外侧坡口以2mm的圆角半径过渡，外侧坡口的角度为30～60°。
3.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：在步骤二中，采用硬质合金磨头对上部母板和下部底板的待焊接区域进行打磨，且表面清洗的方式为采用丙酮或无水酒精擦拭待焊接区域。
4.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：在步骤三中，所述的氩气保护组件包括两个保护罩，两个保护罩沿K型坡口的中轴线方向左右对称设置，且每个保护罩连接在与其处于同侧的MIG焊枪上。
5.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：在步骤四和步骤五中，所述激光与焊接路径方向之间的夹角为90～105°。
6.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：在步骤五中，位于复合热源同一侧的MIG焊枪、焊丝和激光束三者的中心线在同一平面内，且三者的中心线与下层底板之间的夹角大小一致。
7.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：在步骤四中，所述的双枪激光自熔打底焊接在施加前，还设置有在不开启大功率激光器的前提下，沿焊接路径对其进行模拟焊接的步骤。
8.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：在步骤五中，所述的双枪激光-MIG复合填充盖面焊接在施加前，还设置有在不开启激光焊组件和MIG焊接组件的前提下，沿焊接路径对其进行模拟焊接的步骤。
9.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：所述的大功率激光器为20kW激光器。
10.根据权利要求1所述的适用于大厚板钛合金接头的双枪同步对称式联合焊接方法，其特征在于：所述的氩气保护组件采用的是纯度为99.99%的氩气，且上下接头的整个焊接过程均在氩气氛围的保护下进行，直至焊接区域冷却至100℃以下。
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