铝锂合金薄板t型接头异种模式激光焊接的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及侣裡合金Τ型接头激光焊接领域，具体是一种侣裡合金薄板Τ型接头 异种模式激光焊接的方法。
【背景技术】
[0002] 激光是20世纪发展起来的新技术，激光焊又是激光在材料加工领域中主要应用 之一。与常规焊接方法相比，功率密度大于l〇5w/cm2的高能束流激光具有加热集中，对材料 的热损伤小，焊接过程受电磁力的影响小，焊接速度高，可获得焊缝深宽比大、热影响区小 的焊接接头，焊接变形小精度高，焊缝质量可与电子束焊媳美，而不需真空环境。激光焊现 已成为汽车制造的标准工艺，随着激光光束模式的提高，激光焊应用技术研究的深入，激光 焊在航空领域的应用日益增多，其中侣裡合金薄板T型结构激光焊技术的开发将具有广阔 的应用前景。但目前侣裡合金薄板（板厚小于2mm)激光焊接T型接头焊缝内部容易产生 气孔缺陷，原因有两个方面，一方面是侣裡合金表面的氧化膜引起的冶金气孔，另一方面是 由于焊接过程中小孔不稳定造成的工艺气孔。对于冶金气孔，研究人员通过清除侣裡合金 表面的氧化膜可有效避免，而对于工艺气孔，国内已开展了不少的研究，主要是通过优化焊 接工艺参数、焊接过程中填充焊丝及焊后对焊缝进行后处理，并取得了一定效果。
[0003] 激光焊的高能束流特性，使得大功率激光焊形成焊缝的过程产生小孔效应，激光 深烙焊的小孔、烙池行为及相互作用机理是一个十分复杂的过程；而侣裡合金薄板T型接 头又由于其特殊的物理性质和结构，很容易造成焊接过程的不稳定和气孔缺陷的产生。在 现有控制侣裡合金T型接头激光焊接工艺气孔的技术中，优化焊接工艺参数，提高激光焊 接过程中小孔的稳定性可控制工艺气孔的产生，但是得到的工艺参数区间窄，对设备状态 要求严格，可重复性差；激光填丝焊通过调节激光和焊丝相对位置增加烙池稳定性可有效 减少气孔缺陷的发生，但填丝对送丝定位准确性要求较高，因此增加了焊接工艺过程控制 的难度；焊后处理焊缝通过在真空或惰性环境下升溫、加压来减少气孔缺陷，具有成本高、 不适于工程应用等问题。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有侣裡合金薄板T型接头在进行激光焊接时容易产生气孔的问题。本 发明提供了一种侣裡合金薄板T型接头异种模式激光焊接的方法，该侣裡合金薄板T型接 头异种模式激光焊接的方法利用激光深烙焊和激光热导焊两种焊接模式的优势，能够有效 降低焊缝内部工艺气孔缺陷。 阳〇化]本发明为解决其技术问题采用的技术方案是：所述侣裡合金薄板T型接头异种模 式激光焊接的方法包括件W下步骤：
[0006] 步骤1、将筋板和底板按照倒T型装卡固定，底板2在下，筋板1在上；
[0007] 步骤2、在筋板与底板的一侧采用激光深烙焊模式焊接；当该一侧焊接完成时，进 行步骤3 ;或者，当该一侧焊接到第一长度时，在筋板与底板的连接处的另一侧采用激光热 导焊模式焊接，两侧同时进行焊接并保持该第一长度的焊接间距；
[0008] 步骤3、在筋板与底板的连接处的另一侧采用激光热导焊模式焊接。
[0009] 在步骤2中，该第一长度满足所述激光深烙焊形成的烙池和激光热导焊形成的烙 池之间的间隙大于等于15mm。
[0010] 在步骤2中，该激光深烙焊采用全烙透式激光深烙焊，使得筋板与底板接触面全 部烙透，并且透过筋板的另一侧。
[0011] 本发明的有益效果是：该侣裡合金薄板T型接头异种模式激光焊接的方法利用激 光深烙焊和激光热导焊两种焊接模式的优势，能够有效降低焊缝内部工艺气孔缺陷。
【附图说明】
[0012] 下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
[0013] 图1是侣裡合金T型接头异种模式激光焊接主视图。
[0014] 图2是侣裡合金T型接头异种模式激光焊接俯视图。
[0015] 图3是侣裡合金T型接头异种模式激光焊接焊丝、激光及保护气相对位置关系示 意图。
[0016] 图4是异种模式激光焊接过程中焊丝、激光及保护气所在平面与T型接头底板位 置关系不意图。
[0017] 其中1.筋板，2.底板，3.第一激光，4.第一保护气，5.第一焊丝，6.第二激光， 7.第二保护气，8.第二焊丝。
【具体实施方式】
[0018] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0019] 一种侣裡合金薄板T型接头异种模式激光焊接的方法，包括件W下步骤：
[0020] 步骤1、将筋板1和底板2按照倒T型装卡固定，筋板1呈直立状态，底板2呈水平 状态，筋板1在上，底板2在下，如图1至图4所示；
[0021] 步骤2、在筋板1与底板2的左侧采用激光深烙焊模式进行焊接，如图2所示；当 该左侧焊接完成时，进行步骤3 ;或者，当该激光深烙焊该左侧沿焊接方向A焊接到第一长 度时（即焊接了一段距离），在筋板1与底板2的连接处的右侧采用激光热导焊模式进行焊 接，两侧同时焊接方向A进行激光深烙焊和激光热导焊两种焊接，并且在此过程中保持该 第一长度的焊接间距，图2中，左侧为激光深烙焊，右侧为激光热导焊；
[0022] 步骤3、在筋板1与底板2的连接处的左侧采用激光热导焊模式进行焊接。
[0023] 侣裡合金薄板T型接头异种模式激光焊接的方法中使用的激光器为大功率的 NcLYAG或光纤激光器，焊丝（第一焊丝5和第二焊丝8)采用与母材相匹配的牌号，保护气 为氣气或氮气。焊接方法为双侧依次焊接，或两侧同时焊接，两侧同时焊接时两种焊接的焊 接方向相同，但双侧同时焊接时两束激光（两种焊接）形成的烙池间距不小于15mm，在步 骤2中，该第一长度满足所述激光深烙焊形成的烙池和激光热导焊形成的烙池之间的间隙 大于等于15mm。且全烙透式深烙焊在前，热导焊在后。全烙透式激光深烙焊一侧，选用合 适的激光功率、焊接速度及送丝速度，使得筋板与底板接触面全部烙透，并且透过筋板另一 侧，焊接过程中，筋板两侧焊接区域均需保护气对烙池进行保护。激光热导焊一侧，采用激 光热导焊模式，采用合适的工艺参数，使得填充焊丝烙化并均匀过渡到待焊处，形成稳定致 密焊缝，焊接过程中采用氣气或氮气对焊接区域进行保护，可有效降低侣裡合金T型接头 激光焊接焊缝内部工艺气孔缺陷。下面介绍侣裡合金薄板T型接头异种模式激光焊接的方 法中两种焊接的参数选择。
[0024] T型接头底板2的厚度为1. 2mm~3mm，在进行激光深烙焊时，激光功率的功率为 1. 5KW~4KW，焊接