一种激光引导GMAW电弧复合横向焊接方法

摘要

一种激光引导GMAW电弧复合横向焊接方法，它涉及横向焊接方法，本发明要解决现有的焊接方法用于竖直平面内进行横向焊接时存在熔融金属下淌而导致的咬边及焊缝中心线偏离的问题。本发明中一种激光引导GMAW电弧复合横向焊接方法按以下步骤进行：一、对待焊工件进行除油和除氧化膜处理；二、填充焊丝；三、启动激光器及GMAW电弧焊机。采用激光引导GMAW电弧复合横向焊接方法，可在较大的焊接电流条件下控制熔融金属的下淌，从而消除焊缝的咬边缺陷，而且焊缝中心线刚好对中。本发明适用于金属横向焊接工程领域。

主权项

一种激光引导GMAW电弧复合横向焊接方法，其特征在于它是通过以下步骤实现的：一、对铝合金板进行除油和除氧化膜处理：先用丙酮在铝合金板表面擦拭2遍～3遍以去除油污，再用质量百分比浓度为6%～10%的氢氧化钠溶液对铝合金板进行浸泡6min～12min后，用清水冲洗干净，再用质量百分比浓度为25%～35%的硝酸溶液对铝合金板进行浸泡2min～4min后，用清水冲洗干净并吹干，然后将铝合金板的待焊面以横向放置的方式固定在行走机构上；二、填充焊丝：焊丝直径为1.0mm～1.6mm，焊丝干伸长控制在10mm～30mm，焊丝与待焊铝合金板工件的法线的夹角α为30°～75°；三、启动激光器及GMAW电弧焊机进行焊接：使用纯Ar气或体积比为95%Ar+5%CO₂混合气体为保护气体，焊接时气体流量为15L/min～50L/min，激光器以聚焦形式直接作用在铝合金板上，在激光束的光斑直径为0.1mm～0.4mm、激光功率范围为2.0kW～6.0kW、GMAW电弧焊的焊接电流为30A～149A和150A～250A、焊接速度为0.5m/min～2.5m/min的条件下进行复合横向焊接，得到焊接件；其中激光器为CO₂气体激光器、光纤激光器、YAG固体激光器或半导体激光器；其中当GMAW电弧焊的焊接电流为30A～149A时，激光束中心线与焊丝中心线位于铝合金板的两个法平面上，激光束作用位置位于焊缝中心线以上，垂直照射在待焊工件上，焊丝尖端作用位置位于焊缝中心线上，激光束作用位置与焊丝尖端作用位置之间垂直距离h为2mm～5mm，激光束的斑点作用位置与焊丝尖端作用位置之间水平距离d为2mm～5mm；当GMAW电弧焊的焊接电流为150A～250A时，激光束中心线位于铝合金板法平面上，且在焊缝中心线上方，垂直照射在铝合金板上，焊丝中心线与铝合金板法平面呈夹角β，其大小在20°～45°之间，GMAW电弧倾斜作用在焊接区域，焊丝尖端作用点位于焊缝中心线，激光束作用位置与焊丝尖端作用位置之间垂直距离h为2mm～5mm，激光束的斑点作用位置与焊丝尖端作用位置之间水平距离d为2mm～5mm。