本发明公开了一种面向厚板的激光焊接方法,可解决厚板高效率高质量焊接问题,从而获得焊接变形小,间隙桥接能力强的优质和高效的厚板焊接接头。
本发明可以大量减少焊接材料与能量消耗,在大幅度提高焊接生产率的同时,也大幅度降低了焊接生产成本。单道焊缝熔深大大提高,相同厚度的工件可用更少的道数实现连接,生产效率大大提高的同时,总热输入量也大大减少。热压缩塑性变形量大幅度减小,且沿板厚方向上更趋均匀化,从而带来接头的残余应力、残余变形减小。
除此之外,极高的熔池冷却速度和极低的焊接线能量使焊缝组织更加细小,同时可以获得较小的热影响区,接头韧性提高。
采用先在厚板上预留间隙或者预开一个带钝边的坡口,然后用激光自熔焊在焊缝处焊一道进行打底,再进行激光填丝焊的方法进行厚壁结构的连接成形,焊丝与激光束保持15°~75°夹角,焊丝从激光束前方伸入坡口间隙中,当填丝焊无法填充满坡口间隙时,最后进行激光-GMAW复合焊,完成厚板的焊接;所述预留间隙值均小于等于0.5mm,用于填丝焊的预开坡口宽度小于等于2.5mm,用于复合焊的预开坡口宽度小于等于10mm。
可应用于大型厚壁结构在舰船和核设施制造、石油和天然气管道铺设、电站建设以及各种大型钢结构工程建造过程中,以替代焊接效率低、接头质量差的传统弧焊方法。需要激光器、焊接机器人、焊接电源、专用工装夹具及水电气等配套设施。
转化所需配套条件(资金、场地、设备等) |
随着我国工业技术的飞速发展,大型厚壁结构在舰船和核设施制造、石油和天然气管道铺设、电站建设以及各种大型钢结构工程建造过程中使用越来越多,厚度越来越大。
激光焊接具有可焊厚度大、热输入量小、焊接速度快、接头质量等优势,能够满足工业领域越来越高的制造要求,对于提升我国制造业水平具有重大意义。
近年来逐步取代传统弧焊等厚板焊接方法,在厚板焊接领域具有很大的应用前景与很好的经济效益。
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