1.一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
2.根据权利要求1所述的一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,步骤1中,调整电弧焊枪和激光出射头的相对位置,使得电弧出射方向沿铅锤线分布,激光出射方向与电弧出射方向夹角为10~30°,且以工作台前进方向为参照,电弧热源作用点在前,激光出射作用点在后,使得激光能量作用于电弧熔池尾部区域。
3.根据权利要求1所述的一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,步骤1中,调整光丝间距,即焊丝与激光束之间的距离h,使得激光热源接触到电弧熔池但激光出射头不会与电弧焊枪向撞且不会因为两个热源过远而形成两个焊珠;两者之间的距离:熔池长度l≤h/3≤2l/3+激光扫描长度m/2,即4.00mm≤h/3≤6.00mm。
4.根据权利要求1所述的一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,步骤1中,两道对称的激光束以熔池为对称轴,分别分布在熔池后方两侧,两激光束之间的距离s必须满足激光热源可以接触到熔池边缘,但为了更有效地增加焊道宽度且防止两个热源距离过远而无法形成一道完整的焊道以至于形成多个焊珠,应尽量减少与熔池的重合,影响成形质量;两激光束之间的距离:熔池宽度b<s<b+激光束d1/2+激光束d2/2。
5.根据权利要求1所述的一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,步骤1中,两激光束的直径d1和d2与熔池宽度b之间应满足以下关系式:
6.根据权利要求1所述的一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,步骤1中,激光束作用模式为同步分时扫描模式,脉冲激光束以z形轨迹作用于熔池区域,微动扫描区域为电弧熔池尾部,且同步分时扫描区域面积≥1/3熔池表面积,同步分时扫描频率与电弧热源运动速率成正比。
7.根据权利要求1所述的一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,步骤1中,激光脉冲频率为可听声频100hz~20khz或超声频20khz以上,脉冲峰值功率不低于2kw,所述电弧电流脉冲与激光脉冲为异步脉冲。
8.根据权利要求1所述的一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,步骤2中,为了实现不同直径焊丝的增材,所述等离子电弧的参数包括电压20v≤u≤22.5v,其电压为连续输出的交流电弧电压;电流60a≤i≤200a,其电流为连续输出的直流电弧电流或交流电弧电流;送丝速度wfs=4.0m/min,送丝方式为同轴送丝或旁轴送丝;焊接速度ts=4.5mm/s;功率1200w≤p≤4500w;电弧的直径8mm≤d≤11mm。
9.根据权利要求1所述的一种等离子电弧与激光复合热源实现超宽超薄焊道的增材方法,其特征在于,步骤3中,基板的预热处理具体为: