CN106513997B - 一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法 - Google Patents

一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106513997B
CN106513997B CN201710008022.6A CN201710008022A CN106513997B CN 106513997 B CN106513997 B CN 106513997B CN 201710008022 A CN201710008022 A CN 201710008022A CN 106513997 B CN106513997 B CN 106513997B
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser beam
welding
laser
welding seam
electric arc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710008022.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106513997A (zh
Inventor
王西峰
徐良
杨海锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Academy Of Machinery Group Qingdao Branch Co ltd
Original Assignee
Qingdao Branch Co Ltd Of Mechanical Science Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Branch Co Ltd Of Mechanical Science Research Institute filed Critical Qingdao Branch Co Ltd Of Mechanical Science Research Institute
Priority to CN201710008022.6A priority Critical patent/CN106513997B/zh
Publication of CN106513997A publication Critical patent/CN106513997A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106513997B publication Critical patent/CN106513997B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
    • B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种万瓦级高铁电瓶箱激光‑电弧复合焊接方法，采用激光加电弧作为复合热源，所述的激光焊接光束包括第一激光束和第二激光束，第一激光束和第二激光束分别从左右两侧加热焊缝表面进行焊接，并在焊缝中央部分部分重合，使得焊缝中央部分温度最高，而边缘部分和中央部分形成温度梯度，这样避免了飞溅的产生，而且边缘部位得到预热，在后续冷却过程中减少了温差，降低了裂纹产生的倾向。

Description

一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法
技术领域
本发明属于材料加工技术领域，尤其是涉及一种高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法。
背景技术
电瓶箱是指容纳电池组的箱体，其主要起到保护电池组不受碰撞、绝缘防水以及帮助电池散热的作用，激光-电弧复合焊是采用激光热源、电弧热源复合的方式，同时作用在工件的同一加工位置，通过两热源相互作用及复合热源与工件作用，完成焊接过程。激光-电弧复合焊接在汽车、航空航天、船舶等行业的精密焊接中获得了广泛的应用，兼具高能量密度、指向精准、以及电弧等离子体的高热电转化率、工艺成熟等优点，但是由于激光焊接是通过激光在焊接表面熔出形成激光匙孔，熔池金属的流动性增加，产生浪涌现象，该过程极易发生飞溅问题，而且由于熔池中心温度极高，凝固时与焊缝边缘处温差巨大，极容易产生应力集中并造成裂纹，成为制约激光-电弧复合焊进一步广泛应用的一个原因。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种尤其适用于高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法激光方法，采用两束激光斜向照射的方式，降低了飞溅与应力，提高了焊接质量。
本发明完整的技术方案包括：
一种高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法，包括如下步骤：
1)在焊接面处加工坡口；
2)焊接工艺，采用激光加电弧作为复合热源，所述的激光焊接光束包括第一激光束和第二激光束，第一激光束和第二激光束分别从左右两侧加热焊缝表面进行焊接，所述第一激光束和第二激光束之间角度30-45°，分别斜向照射焊缝表面，光束直径范围为焊缝边缘至越过焊缝中线，但尚未超过另一侧焊缝，即第一激光束和第二激光束分别有一部分照射左右焊缝边缘，同时在焊缝中线附近形成部分重合。
所述的坡口为Y形坡口、U形坡口或K形坡口中的一种。
第一激光束和第二激光束功率是2-4kW，电流为200-220A，焊接速度为0.2-0.8m/min。
电弧采用钨电极，电弧长度2～3mm，焊接电流100～150A，焊接速度0.2-0.8m/min，氩气气体流量12-18L/min；
本发明相对于现有技术的优点在于：采用两束激光斜向照射的方式，并在焊缝中央部分部分重合，使得焊缝中央部分温度最高，而边缘部分和中央部分形成温度梯度，这样避免了飞溅的产生，而且边缘部位得到预热，在后续冷却过程中减少了温差，降低了裂纹产生的倾向。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1：
高铁电瓶箱在焊接面处加工坡口；采用Y形坡口，坡口角度26°，钝边高度2mm，钝边间隙1mm，随后采用第一CO2激光器和第二CO2激光器分别从左右两侧沿焊缝进行焊接，两束激光角度35°，光束直径2mm，光束一端的边缘部分越过焊缝边缘，另一端的边缘越过焊缝中线，激光束功率是2kW，电流为220A，焊接速度为0.6m/min，焊接时由于斜向照射，激光光热转化率降低，因而越过焊缝边缘的光束并不能融化工件，仅使其温度上升，而在焊缝范围内的光束面积大，热量多，激光在焊接表面熔出形成激光匙孔，同时得到的热量从焊缝边缘到中央依次增大，温度也依次升高，焊缝中央的熔池内金属液不能跃出焊缝边界，降低了飞溅的问题，同时边缘的温度上升，与焊缝内温度差减小，在后续凝固过程中也降低了裂纹产生的倾向，电弧加热采用钨电极，电弧长度2.5mm，焊接电流50A，焊接速度与激光行进速度相同。
本发明相对于现有技术的优点在于：采用两束激光斜向照射的方式，并在焊缝中央部分部分重合，使得焊缝中央部分温度最高，而边缘部分和中央部分形成温度梯度，这样避免了飞溅的产生，而且边缘部位得到预热，在后续冷却过程中减少了温差，降低了裂纹产生的倾向。
实施例2：
坡口采用V形坡口，角度为30°，其余参数与实施例1相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (1)

1.一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法，其特征在于，包括如下 步骤：
1）在焊接面处加工坡口；
2）焊接工艺，采用激光加电弧作为复合热源，激光焊接光束包括第 一激光束和第二激光束，第一激光束和第二激光束分别从左右两侧加热焊缝表面 进行焊接，所述第一激光束和第二激光束之间角度 30-45°，分别斜向照射焊缝 表面，光束直径范围为焊缝边缘至越过焊缝中线，但尚未超过另一侧焊缝，即第 一激光束和第二激光束分别有一部分照射左右焊缝边缘，同时在焊缝中线附近形 成部分重合；
所述的坡口为 Y 形坡口、U 形坡口或 K 形坡口中的一种；
第一激光束和第二激光束功率是 2-4kW，电流为 200-220A，焊接速度为 0.2-0.8m/min；
电弧采用钨电极，电弧长度 2～3mm，焊接电流 100～150A，焊接速度 0.2- 0.8m/min，氩气气体流量 12-18L/min。
CN201710008022.6A 2017-01-05 2017-01-05 一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法 Active CN106513997B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710008022.6A CN106513997B (zh) 2017-01-05 2017-01-05 一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710008022.6A CN106513997B (zh) 2017-01-05 2017-01-05 一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106513997A CN106513997A (zh) 2017-03-22
CN106513997B true CN106513997B (zh) 2020-10-27

Family

ID=58335457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710008022.6A Active CN106513997B (zh) 2017-01-05 2017-01-05 一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106513997B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109352180A (zh) * 2018-12-06 2019-02-19 哈尔滨工业大学 一种内部加压的端接接头激光-电弧复合封焊方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10113471A1 (de) * 2001-03-19 2002-10-02 Highyag Lasertechnologie Gmbh Verfahren zum Hybridschweißen mittels eines Laserdoppelfokus
CN102310289A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 通用电气公司 混合激光弧焊接工艺和设备
CN104985327A (zh) * 2015-07-27 2015-10-21 哈尔滨工业大学 一种双焦点激光与InFocus电弧复合焊接方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004001084A (ja) * 2002-03-28 2004-01-08 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ツインスポットレーザ溶接方法及び装置
JP5869972B2 (ja) * 2012-06-22 2016-02-24 株式会社神戸製鋼所 レーザ・アーク複合溶接法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10113471A1 (de) * 2001-03-19 2002-10-02 Highyag Lasertechnologie Gmbh Verfahren zum Hybridschweißen mittels eines Laserdoppelfokus
CN102310289A (zh) * 2010-06-30 2012-01-11 通用电气公司 混合激光弧焊接工艺和设备
CN104985327A (zh) * 2015-07-27 2015-10-21 哈尔滨工业大学 一种双焦点激光与InFocus电弧复合焊接方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106513997A (zh) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102225494B (zh) 激光电弧复合双丝窄坡口焊接方法
CN103008895B (zh) 一种面向厚板的窄间隙多道激光焊接方法
CN101474726B (zh) 采用填充焊丝的窄间隙激光-电弧复合焊接方法
CN112719588B (zh) 一种厚板窄间隙双侧摆动激光填丝立焊方法
CN104625411B (zh) 一种Ti2AlNb基金属间化合物与异种钛合金焊接的方法
CN104625412A (zh) 一种铜合金激光-冷金属过渡复合热源增材制造的方法
CN103862178A (zh) 一种消除铝合金激光焊接气孔的方法
CN102091872A (zh) 适用于镁/钢、镁/钛的激光偏移焊接方法
CN104985327A (zh) 一种双焦点激光与InFocus电弧复合焊接方法
CN103753022A (zh) 采用双激光器对金属材料实施激光焊接的方法
CN107309563A (zh) 一种高级别管线钢的激光‑电弧复合焊接方法
CN106181043A (zh) 一种提高激光‑电弧复合焊接过程稳定性的焊接方法
CN104999181B (zh) 一种激光‑InFocus电弧双焦点复合焊接方法
CN104959703A (zh) 一种海工高强钢板的焊接方法及应用
CN102886612A (zh) 一种激光-等离子弧双面复合焊接方法
CN104907696A (zh) 一种考虑焊接电流值的激光-电弧复合焊接方法
WO2014140763A2 (en) System and method of welding stainless steel to copper
CN103831541A (zh) 高强钢对接接头激光-mig电弧复合焊接方法
CN103831533A (zh) 钛合金激光－mig复合焊接方法
CN105798462A (zh) 一种利用激光-mag复合热源的焊接方法
CN104985326A (zh) 一种T型接头双侧激光-InFocus电弧复合焊接方法
CN106513997B (zh) 一种万瓦级高铁电瓶箱激光-电弧复合焊接方法
CN111014951A (zh) 一种解决铜铝激光焊接高反射率的方法
CN114905151B (zh) 一种2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法
Yang et al. Single-pass hybrid laser-MIG welding of 8-mm-thick pure copper (T2) without preheating: weld geometry and integrity

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 266000 South Head of Huiying Street, Jiaozhou Economic and Technological Development Zone, Qingdao City, Shandong Province

Applicant after: Qingdao Branch Co., Ltd. of Mechanical Science Research Institute

Address before: 266000 South Head of Huiying Street, Jiaozhou Economic and Technological Development Zone, Qingdao City, Shandong Province

Applicant before: Qingdao Branch of General Research Institute of Mechanical Science

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 266000 south head of Huiying street, Jiaozhou economic and Technological Development Zone, Qingdao City, Shandong Province

Patentee after: China National Academy of Machinery Group Qingdao Branch Co.,Ltd.

Address before: 266000 south head of Huiying street, Jiaozhou economic and Technological Development Zone, Qingdao City, Shandong Province

Patentee before: Qingdao Branch Co., Ltd. of Mechanical Science Research Institute