CN102009274A - 一种t型接头单束激光-tig复合单面焊双面成形焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种T型接头单束激光-TIG复合单面焊双面成形焊接方法，将横板与竖板呈“T”型设置，单激光束垂直于横板表面入射，TIG焊电弧与单激光束布置于沿焊接方向的同一平面内，激光-TIG复合焊与待焊件的作用点位于横板上。本发明优点在于：采用激光-TIG复合热源焊接，实现以较低激光功率对T型接头以及高反射率材料的焊接，并降低待焊件的装配精度要求；采用单激光束入射，简化激光热源相关系统的组成；单面焊一次完成T型接头焊接，提高了焊接效率。
Description
技术领域
本发明属于材料加工技术领域，涉及一种焊接方法，特别是涉及一种T型接头激光-TIG复合焊接单面焊双面成形方法。
背景技术
在航空制造业中，需使用大量的薄板T型结构。目前铆接是薄板T型结构的主要联接方法，但铆接存在结构不连续、生产效率较低、浪费材料、增加结构重量等缺点，难以满足航空生产发展的需要。激光焊接相比传统的焊接方法，具有焊接效率高，焊接变形小等诸多优点，具有广阔的发展前景。目前对于T型接头焊接，通常采用单束激光分别从立板两侧顺序施焊，或双束激光从立板两侧同时施焊，但都存在生产效率低，焊缝成形难以控制，相关设备较为复杂的缺点，同时激光焊接的高装配精度、以及焊接材料的高反射率都限制了激光焊接在本领域的进一步应用。
TIG(Tungsten Inert Gas，缩写TIG)是指用纯钨或活化钨(钍钨、铈钨、锆钨、镧钨)作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。还可根据需要另外添加金属。
TIG焊接法的主要优点是可以焊接大材料范围广.包括厚度在0.6mm及其以上的工件，材质包括合金钢、铝、镁、铜及其合金、灰口铸铁、普通干、各种青铜、镍、银、钛和铅.主要的应用领域是焊接薄的和中等厚度的工件，在较厚的截面上作为焊根焊道使用.
发明内容
本发明的目的在于提供一种T型接头的焊接方法。本方法采用单束激光-TIG复合热源，单激光束垂直入射，与TIG焊电弧相耦合进行焊接，辅以夹具冷却成形。通过调整激光束、TIG焊和相关夹具的工艺参数，可实现对不同规格的T型接头的焊接。
具体方案为：
一种T型接头单束激光-TIG复合单面焊双面成形焊接方法，将横板与竖板呈“T”型设置，单激光束垂直于横板表面入射，TIG焊电弧与单激光束布置于沿焊接方向的同一平面内，激光-TIG复合焊与待焊件的作用点位于横板上。
为辅助焊缝冷却成形，从而一次焊接完成T型接头的焊接成形，竖板两侧近焊缝位置设置背面保护气装置。
为取得更好的技术效果，TIG焊电弧与单激光束所构成夹角的范围为15°～50°。
本发明的优点是：采用激光-TIG复合热源焊接，实现以较低激光功率对T型接头以及高反射率材料的焊接，并降低对待焊件的装配精度要求；采用单激光束入射，简化激光热源相关系统的组成；单面焊一次完成T型接头焊接，提高焊接效率。
本发明的基本原理是：
焊接前，将横板与竖板呈“T”型设置，单激光束垂直于横板上表面入射，TIG焊电弧与单激光束布置于沿焊接方向的同一平面内，并互成一定角度。激光-TIG复合焊与待焊件的作用点位于横板上，焊接过程中，TIG焊形成的电弧降低了激光焊接产生的等离子云密度，也对待焊件进行预热，这样显著提高了激光的吸收率，所形成的焊缝熔深增加，使T型接头处产生足够的金属熔融量，设置于竖板两侧近焊缝位置的相关夹具提供背面保护气的同时辅助焊缝迅速冷却成形，从而一次焊接完成T型接头的焊接。
附图说明
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，焊接前，利用相关焊接夹具将横板1与竖板2固定构成直角接头，单激光束3与TIG焊枪4布置于横板1上方，处于沿焊接方向的同一平面内，所构成夹角的范围为15°～50°。单激光束3垂直于横板1上表面入射，激光-TIG复合焊与待焊件的作用点位于横板1上，焊接过程中入射激光束3与TIG焊电弧7相互耦合，在横板1与竖板2构成的“T”型接头处形成深熔焊缝，位于竖板两侧近焊缝位置的相关夹具5提供背面保护气的同时辅助焊缝6冷却成形，从而一次焊接完成T型接头的焊接成形。
本发明经焊接后进行检测，焊缝全长成形好、X光检验无内部缺陷、焊件整体变形小。
Claims (3)
1.一种T型接头单束激光-TIG复合单面焊双面成形焊接方法，其特征在于：将横板与竖板呈“T”型设置，单激光束垂直于横板表面入射，TIG焊电弧与单激光束布置于沿焊接方向的同一平面内，激光-TIG复合焊与待焊件的作用点位于横板上。
2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：竖板两侧近焊缝位置设置背面保护气装置。
3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于：TIG焊电弧与单激光束所构成夹角的范围为15°～50°。
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