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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210643829.8 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 华北水利水电大 学 地址 450045 河南省郑州市金 水区北环路 36号 (72)发明人 彭进 许红巧 韩澎 李帅 郝用兴 仝玉萍 王永彪 张健 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 王宁宁 (51)Int.Cl. B23K 26/348(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 103/10(2006.01) (54)发明名称 铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接 方法及装置 (57)摘要 本发明属于激光焊接技术领域, 尤其涉及铝 合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法及 装置, 包括: 对焊接工件进行表面处理; 将侧板与 端板固定在工作台上, 侧板与端板之间设置有对 接间隙; 沿焊接方向, 在对接间隙的上方依次设 置有若干激光部与送丝单元, 在对接间隙的下方 依次设置有若干下电弧发生器, 若干激光部与若 干下电弧发生器竖向对应设置且同步进行焊接, 相邻两激光部之间设置有第二热源间距d2, 送丝 单元与靠近焊接方向的激光部之间设置有第一 热源间距d1; 通过喷气系统向对接间隙下方的熔 池区域喷射保护气; 启动电源, 进行焊接。 本发明 能够有效提升L型对接厚板的焊 接质量。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114952006 A 2022.08.30 CN 114952006 A 1.铝合金L型对接厚板 激光电弧双面复合焊接方法, 其特 征在于: 包括如下步骤: 步骤一、 对焊接 工件进行表面处 理; 步骤二、 将侧板(6)与端板(7)固定在工作 台上, 所述侧板(6)与所述端板(7)之间设置 有对接间隙; 步骤三、 沿焊接方向, 在所述对接间隙的上方依次设置有若干激光部与送丝单元, 在所 述对接间隙的下方依次设置有若干下电弧发生器, 若干所述激光部与若干所述下电弧发生 器竖向对应设置且同步进行焊接, 相邻两所述激光部之间设置有第二热源间距d2, 所述送 丝单元与靠近焊接方向的所述激光部之间设置有第一热源间距d1; 步骤四、 通过喷气系统(12)向所述对接间隙下 方的熔池区域喷射保护气; 步骤五、 启动电源, 进行焊接 。 2.根据权利要求1所述的铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法, 其特征在 于: 所述步骤二中的所述对接间隙为0.0 5mm‑0.4mm。 3.根据权利要求1所述的铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法, 其特征在 于: 所述步骤三中, 所述第二热源间距d2为0.5m m‑8mm, 所述第一热源间距d1为1m m‑10mm。 4.根据权利要求3所述的铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法, 其特征在 于: 所述送丝单元包括上电弧发生器与焊丝(1), 所述焊丝(1)与所述端板(7)顶面夹角α 为 10° ‑30°, 所述上电弧发生器与所述端板(7)顶面夹角 β 为6 0° ‑90°。 5.根据权利要求4所述的铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法, 其特征在 于: 所述下电弧发生器设置有两组且沿焊接方向依 次设置, 所述上电弧发生器的焊接电流 为10A‑100A, 靠近焊接方 向的所述下电弧发生器的焊接电流为30A ‑200A, 远离焊接方 向的 所述下电弧发生器的焊接电流 为260A‑500A。 6.根据权利要求1所述的铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法, 其特征在 于: 所述激光部设置有两组, 靠近焊接方向的所述激光部的功率为100W ‑1000W, 远离焊接方 向的所述激光部的功率 为2000W‑10000W。 7.根据权利要求1所述的铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法, 其特征在 于: 所述步骤五中, 所述保护气的流 量为5L/min‑90L/min。 8.根据权利要求4所述的铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法, 其特征在 于: 两组所述激光部的焊接速度为0.1m/min ‑10m/min; 远离焊接方 向的所述激光部与所述 下电弧发生器的旋转频率为0Hz ‑60Hz, 旋转半径范围为0mm ‑2mm; 所述焊丝(1)的送丝速度 为0.5m/mi n‑10m/min。 9.铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接装置, 应用于权利要求1所述的铝合金L 型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法, 其特征在于: 所述激光部设置有两组且分别为第 一激光发射器(3)与第二激光 发射器(4), 所述第一激光 发射器(3)靠近焊接方向设置, 所述 下电弧发生器设置有两组且分别为第三TIG焊枪(11)与第二TIG焊枪(10), 所述第二TIG焊 枪(10)靠近焊接方向设置; 所述送丝单元包括上电弧发生器与焊丝(1), 所述上电弧发生器 为第一TIG焊枪(2), 所述焊丝(1)靠近所述焊接方向设置, 所述焊丝(1)通过送丝系统进 给, 所述焊丝(1)的焊接端通过振动装置(14)的输出端伸出。 10.根据权利要求9所述的铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接装置, 其特征在 于: 还包括第一T IG电源(5)、 第二TI G电源(8)与第三TIG电源(9), 所述第一TIG电源(5)的正权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 114952006 A 2极电性连接所述焊丝(1), 所述第一TIG电源(5)的负极电性连接所述第一TIG焊枪(2), 所述 第二TIG电源(8)的正极电性连接所述侧板(6)与所述端板(7), 所述第二TIG电源(8)的负极 电性连接第二TIG焊枪(10), 所述第三TIG电源(9)的正极电性连接所述侧板(6)与所述端板 (7), 所述第三TIG电源(9)的负极电性连接所述第三TIG焊枪(1 1)。权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 114952006 A 3
专利 铝合金L型对接厚板激光电弧双面复合焊接方法及装置
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