一種封閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種封閉式環(huán)形焊縫激光焊接方法，尤其涉及一種基于激光器功率控 制的針對(duì)中小型零件封閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法。屬于激光焊接領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光焊接是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的焊接新技術(shù)，激光焊接是把能量密度很高 的激光束照射到工件上，使工件受熱熔化，然后冷卻得到焊縫。激光焊接技術(shù)具有精度高、 深穿透、能量密度高、適應(yīng)性強(qiáng)等眾多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，受到航空航天、機(jī)械電工， 尤其是汽車(chē)制造業(yè)的高度重視。
[0003] 例如在汽車(chē)制造業(yè)中，傳統(tǒng)的焊接方法包括電阻點(diǎn)焊、MIG/MAG焊以及摩擦焊等， 焊接方法簡(jiǎn)便，易實(shí)現(xiàn)，但相比于激光焊接，焊接質(zhì)量不高，工件易變性。由于激光焊能量密 度高，焊接深度/寬度比高，其焊接質(zhì)量比傳統(tǒng)焊接方法高，目前激光焊接主要應(yīng)用于車(chē)身 鋼板焊接、坯板拼焊、齒輪及傳動(dòng)部件等的焊接，就焊接焊縫的形式可大概分為縱向（橫向） 焊縫和環(huán)形焊縫。
[0004] 激光焊接應(yīng)用于縱向焊縫、未封閉式環(huán)形焊縫及大型零件封閉式環(huán)形焊縫時(shí)，焊 縫成型美觀，焊縫熱影響區(qū)小，焊縫接頭質(zhì)量高，且無(wú)明顯的氣孔、飛濺等焊接缺陷，用于企 業(yè)生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品合格率高，可以大大提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。但是中小型零件封閉式環(huán)形焊縫在 進(jìn)行激光焊接時(shí)，在焊縫收尾處容易出現(xiàn)氣孔、飛濺及鼓包等焊接缺陷，出現(xiàn)缺陷的幾率達(dá) 80%以上，嚴(yán)重影響焊接生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)中小型零件封閉式環(huán)形焊接問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種封 閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法，是在焊縫收尾前的一段時(shí)間內(nèi)，緩慢降低激光 功率，激光功率降低的速率與此段距離工件溫度上升的速率呈正比例關(guān)系（
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種封閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法，包括以下步驟：1)工裝定位；2)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)；3) 激光焊接；4)焊接完畢，激光頭上升；5)轉(zhuǎn)臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)；其特征在于： 1) 、工裝定位：確定需要環(huán)形焊接的中小型回轉(zhuǎn)零件，設(shè)計(jì)焊接工裝并夾緊工件，使激 光頭所在平面高于施焊平面； 2) 、轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)：工件裝夾完畢后，設(shè)定激光焊接相關(guān)工藝參數(shù)：激光功率、轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速、氣 體流速，操控集成控制界面，激光頭下降，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)； 3) 、激光焊接：激光頭下降，進(jìn)行激光焊接； 4) 、激光頭上升：焊接完畢，激光頭上升； 5) 、轉(zhuǎn)臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法，其特征在于：所述的 步驟2)中轉(zhuǎn)臺(tái)的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)間為（t/ -t2'）彡（t5-tQ)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法，其特征在于：所述步 驟2)中轉(zhuǎn)臺(tái)先于激光焊接觸發(fā)旋轉(zhuǎn)的時(shí)間t多（t 2' -t，），t2'與轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的響應(yīng)與慣性 有關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法，其特征在于：所 述步驟3)、4)中，在激光焊接焊縫收尾處的一段距離內(nèi)，激光功率由外加控制系統(tǒng)進(jìn) 行控制，其隨著時(shí)間在降低，降低速率與這段距離溫度上升的速率呈正比例關(guān)系，即
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法，其特征在于：所述步 驟5)中的轉(zhuǎn)臺(tái)滯后于激光焊接觸發(fā)停止旋轉(zhuǎn)的時(shí)間t多（t 5' -t3'）。
【專利摘要】一種封閉式環(huán)形焊縫的激光焊接方法，包括以下步驟：1）工裝定位；2）轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)；3）激光焊接；4）焊接完畢，激光頭上升；5）轉(zhuǎn)臺(tái)停止旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明，可有效解決中小型封閉式環(huán)形焊縫激光焊接時(shí)出現(xiàn)的飛濺、氣孔及鼓包等焊接缺陷問(wèn)題，大大提高焊接效率，避免了零件的二次返工，提高了工件的焊接穩(wěn)定性，焊件合格率達(dá)到99.5%以上。
【IPC分類】B23K26-24
【公開(kāi)號(hào)】CN104668776
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510048417
【發(fā)明人】蔡亞鵬, 李達(dá), 林培晨, 林學(xué)春
【申請(qǐng)人】江蘇中科四象激光科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日