CN105618929B - 热输入量精密控制的激光焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种热输入量精密控制的激光焊接方法,包括如下步骤:步骤1:装配第一待焊接件和第二待焊接件;步骤2:对第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝进行点焊定位;步骤3:对不同材料之间,采用相对应焊接工艺参数进行脉冲圈焊;步骤4:对焊缝收尾端脉冲点焊能量衰减进行设置。与激光连续焊接相比,本发明中的激光脉冲圈焊,有利于焊缝周向熔深的均匀性控制;能够有效控制焊接过程热输入量;减小焊接过程结构残余应力,避免焊缝底部产生热裂纹缺陷,能够适用于微小阀门簧片组件、阀芯组件及壳体、发动机头部堵塞焊接。
Description
技术领域
本发明涉及焊接,具体地,涉及一种热输入量精密控制的激光焊接方法。
背景技术
航天产品微小零组件焊接一直是焊接领域的难点和热点问题,既要保证焊缝熔深,又要保证熔深均匀性,焊接过程热输入量控制,减少焊接过程结构应力。避免阀芯氟塑料熔化变形,避免焊缝裂纹和收尾端弧坑缺陷产生,影响产品性能。
焊缝表面质量需满足Q/RJ71-2000II级要求;需用30倍放大镜观察,焊缝表面没裂纹、没凹坑等缺陷;需承受4MPa,保持5min***漏的密封性检查;需“经2MPa进口检漏压力测试,阀门外漏率不大于1X10-7Pa.m3/s”。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种热输入量精密控制的激光焊接方法,特别适用于微小结构(焊缝直径≤Ф10mm)且带低熔点材料的航天电磁阀簧片组件、阀芯组件焊接,阀门壳体堵塞焊接和航天发动机头部异形微小结构焊接。
根据本发明提供的热输入量精密控制的激光焊接方法,包括如下步骤:
步骤1:装配第一待焊接件和第二待焊接件;
步骤2:对第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝进行点焊定位;
步骤3:对不同材料之间,采用相对应焊接工艺参数进行脉冲圈焊;
步骤4:对焊缝收尾端脉冲点焊能量衰减进行设置。
优选地,所述步骤3具体为:
当第一待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti和第二待焊接件对应材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti、第一待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti和第二待焊接件对应的材料为软磁合金Cr17NiTi时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率300W,基值功率200W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深为0.1~0.3mm;
当第一待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti,第二待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率700W,基值功率300W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深0.6~1mm;
当第一待焊接件对应的材料为钛合金7715D,第二待焊接件对应的材料为钛合金7715D时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率600W,基值功率300W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深0.4~1mm。
优选地,第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝端面或轴向错边量≤0.05mm,间隙≤0.05mm。
优选地,所述点焊定位的工艺参数具体为:
在第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝直径≤3mm,对称定位2点,当焊缝直径>3mm,对称定位4点;对应的焊接工艺参数为:激光功率300~500W,氩气流量4~8L/min。
优选地,所述步骤4具体为当焊接过程覆盖焊缝起始端时,通过能量时序控制进行焊缝收尾端能量衰减设置。
优选地,还包括如下步骤:
-对焊缝进行质量检查,具体为,通过4MPa氦检,保持5min***露以及通过2MPa进口检漏压力测试,阀门外漏率不大于1X10-7Pa.m3/s;
通过30倍放大镜观察,焊缝表面没裂纹、没凹坑,则合格。
优选地,脉冲能量和焊接速度决定焊缝熔深;焊接速度和脉冲频率决定焊点重叠率。
优选地,在步骤1之前包括如下步骤:
-对第一待焊接件和第二待焊接件焊进行除油清洁。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
与激光连续焊接相比,本发明中的激光脉冲圈焊,有利于焊缝周向熔深的均匀性控制;
能够有效控制焊接过程热输入量;
减小焊接过程结构残余应力,避免焊缝底部产生热裂纹缺陷,能够适用于微小阀门簧片组件、阀芯组件及壳体、发动机头部堵塞焊接。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明中激光脉冲圈焊焊缝示意图;
图2为本发明中簧片组件的焊接示意图;
图3为本发明中阀芯组件的焊接示意图;
图4为本发明中发动机头部喷注盘和喷嘴组件的焊接示意图;
图5为本发明中阀门壳体堵塞的焊接示意图;
图6为本发明在图5中Ⅰ部分的放大示意图;
图7为本发明的步骤流程图。
图中:
1为阀芯;
2为内衔铁;
3为压紧圈;
4为外衔铁;
5为杆;
6为外套;
7为喷注盘;
8为喷嘴组件
9为塞子;
10为主阀壳体。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本实施例中,本发明提供的热输入量精密控制的激光焊接方法,包括如下步骤:
步骤1:装配第一待焊接件和第二待焊接件;
步骤2:对第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝进行点焊定位;
步骤3:对不同材料之间,采用相对应焊接工艺参数进行脉冲圈焊;
步骤4:对焊缝收尾端脉冲点焊能量衰减进行设置。
所述步骤3具体为:
当第一待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti和第二待焊接件对应材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti、第一待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti和第二待焊接件对应的材料为软磁合金Cr17NiTi时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率300W,基值功率200W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深为0.1~0.3mm;
当第一待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti,第二待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率700W,基值功率300W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深0.6~1mm;
当第一待焊接件对应的材料为钛合金7715D,第二待焊接件对应的材料为钛合金7715D时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率600W,基值功率300W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深0.4~1mm。
激光功率脉冲波形能量设定,通过研究脉冲波形能量对焊点熔宽、熔深的影响,研究频率对焊点重叠率的影响,确定峰值功率、基值功率、占空比、频率;
脉冲圈焊工艺参数,通过焊接速度对焊点重叠率的影响关系,确定合适的焊接速度;
确定航天产品微小结构激光焊脉冲圈焊。
焊缝收尾端,脉冲点焊能量衰减设置。能量衰减设置方法:峰值功率以100W每次递减,相同参数点焊2~3次;直至峰值功率衰减至100W,基值功率衰减至最小功率。
第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝端面或轴向错边量≤0.05mm,间隙≤0.05mm。
所述点焊定位的工艺参数具体为:
在第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝直径≤Ф3mm,对称定位2点,当焊缝直径>Ф3mm,对称定位4点;对应的焊接工艺参数为:激光功率300~500W,氩气流量4~8L/min。
所述步骤4具体为当焊接过程覆盖焊缝起始端时,通过能量时序控制进行焊缝收尾端能量衰减设置。
本发明提供的热输入量精密控制的激光焊接方法,还包括如下步骤:
-对焊缝进行质量检查,具体为,通过4MPa氦检,保持5min***露以及通过2MPa进口检漏压力测试,阀门外漏率不大于1X10-7Pa.m3/s;
通过30倍放大镜观察,焊缝表面没裂纹、没凹坑。
脉冲能量和焊接速度决定焊缝熔深;焊接速度和脉冲频率决定焊点重叠率。
优选的,激光脉冲圈焊焊接参数:峰值300W,基值200W,脉冲频率20Hz,焊接速度400mm/min。
在步骤1之前包括如下步骤:
-对第一待焊接件和第二待焊接件焊进行除油清洁。
本发明能够避免了焊接裂纹的产生,焊接过程低熔点物质熔化失效,焊缝熔深均匀化控制,实现了微小结构精密激光焊接,焊缝满足环境测试的密封性要求。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (1)
1.一种热输入量精密控制的激光焊接方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:装配第一待焊接件和第二待焊接件;
步骤2:对第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝进行点焊定位;
步骤3:对不同材料之间,采用相对应焊接工艺参数进行脉冲圈焊;
步骤4:对焊缝收尾端脉冲点焊能量衰减进行设置;
步骤2中激光点焊定位,具体要求如下:
在第一待焊接件和第二待焊接件的焊缝直径≤3mm,对称定位2点,当焊缝直径>3mm,对称定位4点;对应的焊接工艺参数为:激光功率300~500W,氩气流量4~8L/min;
步骤3中脉冲圈焊工艺参数,具体如下:
当第一待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti和第二待焊接件对应的材料为软磁合金Cr17NiTi时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率300W,基值功率200W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深为0.1~0.3mm;
当第一待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti,第二待焊接件对应的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率700W,基值功率300W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深0.6~1mm;
当第一待焊接件对应的材料为钛合金7715D,第二待焊接件对应的材料为钛合金7715D时,对应的激光脉冲圈焊焊接工艺参数为:峰值功率600W,基值功率300W,占空比50%,焊接速度400mm/min;首件剖切焊缝熔深0.4~1mm;
微小零组件焊接结束后,进行焊缝表面质量和密封性检测,具体测试如下:
焊缝表面质量检测:通过30倍放大镜观察,焊缝表面没裂纹、没凹坑,则合格;
焊缝密封性检测:通过4MPa氦检,保持5min***露以及通过2MPa进口检漏压力测试,阀门外漏率不大于1X10-7Pa.m3/s。
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---|---|---|---|---|
CN102653034A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-09-05 | 成都泛华航空仪表电器有限公司 | 高压密封阀体组件脉冲激光焊接的方法 |
CN103672108A (zh) * | 2012-09-26 | 2014-03-26 | 浙江三花汽车零部件有限公司 | 电磁阀及其焊接方法 |
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