CN108672935A - 一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法 - Google Patents

一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108672935A
CN108672935A CN201810828080.8A CN201810828080A CN108672935A CN 108672935 A CN108672935 A CN 108672935A CN 201810828080 A CN201810828080 A CN 201810828080A CN 108672935 A CN108672935 A CN 108672935A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
titanium alloy
covering
wing structure
rudder wing
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.)
Pending
Application number
CN201810828080.8A
Other languages
English (en)
Inventor
步贤政
曲宏韬
胡洋
游东洋
苏胜伟
姚为
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.)
Beijing Hangxing Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Beijing Hangxing Technology Development Co Ltd
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 Beijing Hangxing Technology Development Co Ltd filed Critical Beijing Hangxing Technology Development Co Ltd
Priority to CN201810828080.8A priority Critical patent/CN108672935A/zh
Publication of CN108672935A publication Critical patent/CN108672935A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/242—Fillet welding, i.e. involving a weld of substantially triangular cross section joining two parts
    • 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
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
    • 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
    • B23K26/60—Preliminary treatment

Landscapes

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

Abstract

一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，包括以下步骤：将钛合金蒙皮与钛合金骨架装配在一起；向骨架内部充入保护气体，以在骨架内部形成保护气氛；采用穿透焊将蒙皮的待焊接位置与骨架的筋条焊接在一起，且穿透焊采用间断焊的方式，每段穿透焊缝的长度为20mm，相邻两段穿透焊缝之间的间隔为20mm；采用对接焊将蒙皮与骨架的周圈部位焊接在一起，且对接焊采用连续焊接的方式；穿透焊和对接焊时均采用脉冲激光焊接；焊接中向骨架内部持续充入保护气体，同时采用保护气体进行正面保护。采用本发明提出的焊接方法，在焊接大尺寸弱刚性钛合金舵翼类结构时，焊缝成形良好，舵翼结构整体变形小，焊缝综合力学性能优良。

Description

一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法
技术领域
本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法。
背景技术
随着飞航武器装备技术的发展，其飞行速域、飞行空域和射程大幅扩展，隐身能力、突防能力和精确打击能力显著提高，要求飞航武器装备的结构效率更高、尺寸精度更好，结构轻量化程度更高。舵翼类结构是飞航武器装备上的控制飞行姿态的重要组成部分，对舵翼结构的尺寸精度和轻量化程度要求更高。TA15钛合金由于其优异的高温强度、比强度以及较低的密度，越来越多的被应用于舵翼结构的轻质材料。与此同时，骨架蒙皮结构是实现舵翼轻量化的重要手段，为了实现产品设计要求，往往需要将舵翼骨架与蒙皮焊接起来，而焊缝质量、焊接变形直接影响该类结构在产品中的应用，因此需要对钛合金舵翼结构的焊接方法和焊接工艺进行严格控制。
某型号助推级舵翼采用TA15钛合金骨架蒙皮结构，其中TA15钛合金骨架采用铸造/机加工艺，骨架筋条最窄部位仅为4mm，蒙皮采用1.5mm厚度TA15钛合金板料冷成形，然后将蒙皮与骨架采用焊接的方式连接在一起，形成舵翼整体结构。目前骨架蒙皮舵翼结构常见的焊接方法主要有点焊、缝焊等。其中点焊、缝焊均为压力焊接，焊接过程中会导致舵翼结构表面凹陷，影响整体尺寸精度。此外，蒙皮与骨架筋条厚度差较大，焊接过程中容易出现由于熔核偏移造成的焊点强度偏低。
目前针对大尺寸弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接工艺和焊接变形控制的研究较少，需要重点突破，以满足型号产品研制生产需求。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，给出了一种可获得良好的焊缝内部质量和外观质量，舵翼结构焊接变形小，焊缝综合性能较好的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法。
本发明的技术解决方案是：
一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，包括以下步骤：
步骤一、将钛合金蒙皮与钛合金骨架装配在一起；
步骤二、向所述骨架内部充入保护气体，以在所述骨架内部形成保护气氛；
步骤三、采用穿透焊将所述蒙皮的待焊接位置与所述骨架的筋条焊接在一起，采用对接焊将所述蒙皮与所述骨架的周圈部位焊接在一起，且所述对接焊采用连续焊接的方式；
所述穿透焊和所述对接焊时均采用脉冲激光焊接；
焊接中向所述骨架内部持续充入保护气体，同时采用保护气体进行正面保护。
进一步地，所述步骤三中，穿透焊沿着所述筋条进行并采用间断焊的方式，每段穿透焊缝的长度为20mm，相邻两段穿透焊缝之间的间隔为20mm，第一段穿透焊缝与与其最靠近的所述筋条的一个端部之间的间隔设定为10～20mm，并且第一段穿透焊缝与与其最靠近的所述筋条的一个端部之间的间隔以及最后一段穿透焊缝与所述筋条的另一个端部之间的间隔相等。
进一步地，所述步骤二中，将所述骨架与所述蒙皮装配后，所述骨架与所述蒙皮之间的对接间隙不大于0.1mm，阶差不大于10％母材壁厚。
进一步地，所述步骤一中，在将所述蒙皮与所述骨架装配在一起之前，还预先确定所述蒙皮的待焊接位置，并沿着所述待焊接位置划线；所述步骤三中，在进行穿透焊时，沿着所述步骤一所划线条逐渐进行所述蒙皮的待焊接位置与所述筋条的焊接。
进一步地，所述步骤一中，所划线条位于所述筋条的纵向对称面，偏移量不大于0.5mm。
进一步地，所述步骤三中，充气10min。
进一步地，所述步骤四中，采用保护气体进行正面保护时，正面侧吹气流量为(15～20)L/min。
进一步地，所述步骤一之前，还进行清洁的预处理步骤：将所述骨架和所述蒙皮的对接焊缝和穿透焊缝的周围20mm～50mm范围内的氧化皮和油污清理干净，对接焊缝的对接端面采用刮刀进行刮削，直至露出白亮色金属本体，然后采用丙酮擦拭干净。
进一步地，所述步骤三中，采用Nd：YAG固体激光器进行焊接。
进一步地，所述脉冲激光焊接时的参数为：脉冲激光波形为矩形波，激光基值功率P基为1000W，激光峰值功率P峰为1500W，脉冲宽度tp为20ms；焊接速度v为1000mm/min；光斑直径D为0.45mm，离焦量l为0mm；收弧距离为1mm，收弧时选用连续衰减的锯齿形激光输出。
本发明与现有技术相比的优点在于：
采用本发明提出的焊接方法，在焊接大尺寸弱刚性钛合金舵翼类结构时，可有效避免焊缝表面凹陷的出现，焊缝成形良好，符合GJB1718A-2005标准I级焊缝要求，舵翼结构整体变形小，焊缝综合力学性能优良。
附图说明
图1为本发明所述的蒙皮与骨架的装配示意图；
图2为本发明所述的穿透焊的示意图；
图3为本发明所采用的脉冲激光波形示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明提供了一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，包括以下步骤：
步骤一、将钛合金蒙皮10与钛合金骨架11装配在一起(见图1)。装配时采用工装将蒙皮和骨架相对固定在一起，以便于进行后续的焊接处理。其中，骨架11由配置在外周的周圈部位9以及横向纵向设置的多根筋条8连接而成。
步骤二、向所述骨架内部充入保护气体，以在所述骨架内部形成保护气氛；
步骤三、采用穿透焊将所述蒙皮的待焊接位置与所述骨架的筋条焊接在一起，所述穿透焊沿着所述筋条进行并采用间断焊的方式，每段穿透焊缝1的长度为20mm，相邻两段穿透焊缝1之间的间隔2为20mm，第一段穿透焊缝3与与其最靠近的所述筋条的一个端部之间的间隔4设定为10～20mm，并且第一段穿透焊缝3与与其最靠近的所述筋条的一个端部之间的间隔4以及最后一段穿透焊缝6与所述筋条的另一个端部之间的间隔5相等(图2中倾斜的虚线中每一段线段代表一段穿透焊缝1)；采用对接焊将所述蒙皮与所述骨架的周圈部位焊接在一起，且所述对接焊采用连续焊接的方式(所形成的对接焊缝7由图2中的实线表示)。
所述穿透焊和所述对接焊时均采用脉冲激光焊接(脉冲激光的波形图见图3)，具体工艺参数为：脉冲激光波形为矩形波，激光基值功率P基为1000W，激光峰值功率P峰为1500W，脉冲宽度tp为20ms；焊接速度v为1000mm/min；光斑直径D为0.45mm，离焦量l为0mm；收弧距离为1mm，收弧时选用连续衰减的锯齿形激光输出。
焊接中向所述骨架内部持续充入保护气体，同时采用保护气体进行正面保护。
本发明首先将蒙皮和骨架装配在一起，再分别针对不同部位设计不同的焊接方式。针对蒙皮与骨架筋条，采用穿透焊进行焊接，焊接方式为间断焊，设定每段穿透焊缝的长度为20mm，相邻两段穿透焊缝之间的间隔为20mm。该方式既可以保证蒙皮与骨架筋条的焊接强度，又可以减少变形。另外，相邻两段焊缝之间的间隔过长时，会影响蒙皮与骨架筋条的焊接强度，也会导致焊接缺陷过多；间隔过短时，每段穿透焊缝所须收弧距离会占用过多的空间，容易导致变形。
由于整根筋条的长度不一定是20mm的整数倍，因此，在靠近筋条的两端，也就是靠近筋条的起始和结束位置的两段穿透焊缝，这两段穿透焊缝分别与最接近的筋条的端部之间存在间隔，并且这个间隔设置在10～20mm的范围内。筋条的两端连接在骨架的周圈部位，周圈部位形成有对接焊缝，如穿透焊缝直接与对接焊缝连接，则会在该部位发生应力集中。本发明所设置的上述间隔可以有效避免在筋条的两端发生应力集中。上述间隔可以根据以下公式计算出来。假设筋条的长度为L，穿透焊缝的个数为a，焊缝之间的间隔的个数为a-1，同时有每段穿透焊缝的长度为20mm，相邻两个焊缝之间的间隔也为20mm，第一段穿透焊缝与最接近的筋条的一个端部之间的距离，最后一段穿透焊缝与筋条的另一个端部之间的距离都用x表示，10≤x≤20，则有公式：
20a+20(a-1)+2x＝L。
当已知筋条长度后，可以通过调整a的取值，来实现对x取值的计算。
比如当筋条长度为690mm，则计算出的a为16，x为17.5mm，即有16个穿透焊缝，第一段以及最后一段穿透焊缝与最接近的筋条端部之间的间隔为17.5mm。
针对蒙皮与骨架的周圈部位，则采用对接焊，且采用连续焊接的方式，以形成完整的对接焊缝。
上述穿透焊和对接焊，均采用脉冲激光焊接(波形图如3所示)。脉冲激光焊接的具体工艺参数设定为：脉冲激光波形为矩形波，激光基值功率P基为1000W，激光峰值功率P峰为1500W，脉冲宽度tp为20ms；焊接速度v为1000mm/min；光斑直径D为0.45mm，离焦量l为0mm；收弧距离为1mm，收弧时选用连续衰减的锯齿形激光输出，使焊接弧坑在反复熔化凝固过程中逐渐缩小封闭。基于上述参数，获得焊接综合性能更优的焊缝，且舵翼结构整体变形小。
本发明在焊接前向骨架内部充入保护气体，在焊接过程中，仍持续向骨架内部通入保护气体，同时向正面提供保护气体，以对焊接过程中提供全面的保护，从而保证焊缝的质量和综合力学性能。优选地，保护气体可以选择99.99％的高纯氩气。
优选地，所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法中，所述步骤一中，将所述蒙皮与所述骨架装配时，将所述蒙皮的待焊接位置与骨架的筋条压紧，使所述蒙皮的待焊接位置与所述筋条紧密贴合。对蒙皮和骨架筋条进行压紧时，可以借助工装。如蒙皮与骨架筋条之间未压紧，容易导致穿透焊时蒙皮被焊穿，蒙皮和骨架筋条不能焊接在一起，或者焊接强度不符合要求。
优选地，所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法中，所述步骤二中，将所述骨架与所述蒙皮装配后，所述骨架与所述蒙皮之间的对接间隙不大于0.1mm，阶差不大于10％母材壁厚。
如骨架与蒙皮之间的对接间隙过大，会导致穿透焊时蒙皮被焊穿，骨架筋条和蒙皮之间无法焊接在一起。
优选地，为进一步提高焊接精度，所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法中，所述步骤一中，在将所述蒙皮与所述骨架装配在一起之前，还预先确定所述蒙皮的待焊接位置，并沿着所述待焊接位置划线；所述步骤三中，在进行穿透焊时，沿着所述步骤一所划线条逐渐进行所述蒙皮的待焊接位置与所述筋条的焊接。
优选地，所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法中，所述步骤一中，所划线条位于所述筋条的纵向对称面，偏移量不大于0.5mm，从而提高焊接精度。
优选地，所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法中，所述步骤三中，充气10min。
优选地，所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法中，所述步骤四中，采用保护气体进行正面保护时，正面侧吹气流量为(15～20)L/min。
优选地，所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法中，所述步骤一之前，还进行清洁的预处理步骤：将所述骨架和所述蒙皮的对接焊缝和穿透焊缝的周围20mm～50mm范围内的氧化皮和油污清理干净，对接焊缝的对接端面采用刮刀进行刮削，直至露出白亮色金属本体，然后采用丙酮擦拭干净。预先对骨架和蒙皮进行清洁，以避免氧化皮、油污等杂质干扰焊接过程。
优选地，所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤三中，采用Nd：YAG固体激光器进行焊接。优选地，可以采用德国通快Nd:YAG固体激光器作为激光源，最大输出功率4kW，激光波长为1.06μm。
为进一步说明本发明所述的技术效果，现提供以下实施例。
实施例1
某型号助推级空气舵整体长度约690mm，宽度约500mm，骨架筋条部分最窄为8mm，蒙皮厚度1.5mm。
激光焊接前将距离焊缝中心(20～50)mm范围内的氧化皮、油污等杂质清理干净。
将钛合金蒙皮与钛合金骨架装配在一起，装配时，将蒙皮的待焊接位置与骨架的筋条压紧，使蒙皮的待焊接位置与筋条紧密贴合，骨架与蒙皮之间的对接间隙不大于0.1mm，阶差不大于10％母材壁厚。
向骨架内部充入保护气体，以在骨架内部形成保护气氛。
采用穿透焊将蒙皮的待焊接位置与骨架的筋条焊接在一起，且穿透焊采用间断焊的方式。每段穿透焊缝的长度为20mm，相邻两段穿透焊缝之间的间隔为20mm。根据每根筋条的长度来确定穿透焊缝的个数以及第一段以及最后一段穿透焊缝与最接近的筋条端部之间的间隔。采用对接焊将蒙皮与骨架的周圈部位焊接在一起，且对接焊采用连续焊接的方式。
焊接时，激光基值功率P基为1000W，激光峰值功率P峰为1500W，脉冲宽度tp为20ms；焊接速度v为1000mm/min；光斑直径D为0.45mm，离焦量l为0mm。采用99.99％的高纯氩气进行内外保护，正面气体流量为16L/min，内部充气气体流量为4L/min。收弧距离为1mm，收弧时选用连续衰减的锯齿形激光输出。
焊接结果显示：助推级空气舵焊缝表面成形良好，无气孔，无裂纹等缺陷，符合GJB1718A-2005标准I级焊缝要求。助推级空气舵焊后平面度、偏扭均不大于0.3mm。
实施例2
某型号助推级安定面整体长度约850mm，宽度约520mm，骨架筋条部分最窄为4mm，蒙皮厚度1.5mm。
激光焊接前将距离焊缝中心(20～50)mm范围内的氧化皮、油污等杂质清理干净。
将钛合金蒙皮与钛合金骨架装配在一起，装配时，将蒙皮的待焊接位置与骨架的筋条压紧，使蒙皮的待焊接位置与筋条紧密贴合，骨架与蒙皮之间的对接间隙不大于0.1mm，阶差不大于10％母材壁厚。
向骨架内部充入保护气体，以在骨架内部形成保护气氛。
采用穿透焊将蒙皮的待焊接位置与骨架的筋条焊接在一起，且穿透焊采用间断焊的方式。每段穿透焊缝的长度为20mm，相邻两段穿透焊缝之间的间隔为20mm。根据每根筋条的长度来确定穿透焊缝的个数以及第一段以及最后一段穿透焊缝与最接近的筋条端部之间的间隔。采用对接焊将蒙皮与骨架的周圈部位焊接在一起，且对接焊采用连续焊接的方式。
焊接时，激光基值功率P基为1000W，激光峰值功率P峰为1500W，脉冲宽度tp为20ms；焊接速度v为1000mm/min；光斑直径D为0.45mm，离焦量l为0mm。采用99.99％的高纯氩气进行内外保护，正面气体流量为16L/min，内部充气气体流量为4L/min。收弧距离为1mm，收弧时选用连续衰减的锯齿形激光输出。
焊接结果显示：助推级安定面焊缝表面成形良好，无气孔，无裂纹等缺陷，符合GJB1718A-2005标准I级焊缝要求。助推级空气舵焊后平面度、偏扭均不大于0.3mm。
实施例3
采用本发明的激光工艺参数对1.5mm厚度TA15钛合金板材进行对接激光焊试验。
激光焊接前将距离焊缝中心(20～50)mm范围内的氧化皮、油污等杂质清理干净。
将钛合金对接试验板材通过专用焊接工装进行压紧，压紧后板材对接间隙不大于0.1mm，对接阶差不大于10％母材壁厚。
通过焊接工装向焊缝背部通氩气进行焊缝背保护。
焊接时，激光基值功率P基为1000W，激光峰值功率P峰为1500W，脉冲宽度tp为20ms；焊接速度v为1000mm/min；光斑直径D为0.45mm，离焦量l为0mm。采用99.99％的高纯氩气进行内外保护，正面气体流量为16L/min，内部充气气体流量为4L/min。收弧距离为1mm，收弧时选用连续衰减的锯齿形激光输出。
焊接结果显示：TA15钛合金焊接试板焊缝表面成形良好，无气孔，无裂纹等缺陷，符合GJB1718A-2005标准I级焊缝要求。经力学性能测试结果显示TA15钛合金焊接试板平均抗拉强度达到1092MPa，平均断后延伸率达到6.2％。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将钛合金蒙皮与钛合金骨架装配在一起；
步骤二、向所述骨架内部充入保护气体，以在所述骨架内部形成保护气氛；
步骤三、采用穿透焊将所述蒙皮的待焊接位置与所述骨架的筋条焊接在一起，采用对接焊将所述蒙皮与所述骨架的周圈部位焊接在一起，且所述对接焊采用连续焊接的方式；
所述穿透焊和所述对接焊时均采用脉冲激光焊接；
焊接中向所述骨架内部持续充入保护气体，同时采用保护气体进行正面保护。
2.如权利要求1所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤三中，穿透焊沿着所述筋条进行并采用间断焊的方式，每段穿透焊缝的长度为20mm，相邻两段穿透焊缝之间的间隔为20mm，第一段穿透焊缝与与其最靠近的所述筋条的一个端部之间的间隔设定为10～20mm，并且第一段穿透焊缝与与其最靠近的所述筋条的一个端部之间的间隔以及最后一段穿透焊缝与所述筋条的另一个端部之间的间隔相等。
3.如权利要求2所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤二中，将所述骨架与所述蒙皮装配后，所述骨架与所述蒙皮之间的对接间隙不大于0.1mm，阶差不大于10％母材壁厚。
4.如权利要求1所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤一中，在将所述蒙皮与所述骨架装配在一起之前，还预先确定所述蒙皮的待焊接位置，并沿着所述待焊接位置划线；所述步骤三中，在进行穿透焊时，沿着所述步骤一所划线条逐渐进行所述蒙皮的待焊接位置与所述筋条的焊接。
5.如权利要求4所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤一中，所划线条位于所述筋条的纵向对称面，偏移量不大于0.5mm。
6.如权利要求1所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤三中，充气10min。
7.如权利要求1所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤四中，采用保护气体进行正面保护时，正面侧吹气流量为(15～20)L/min。
8.如权利要求1所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤一之前，还进行清洁的预处理步骤：将所述骨架和所述蒙皮的对接焊缝和穿透焊缝的周围20mm～50mm范围内的氧化皮和油污清理干净，对接焊缝的对接端面采用刮刀进行刮削，直至露出白亮色金属本体，然后采用丙酮擦拭干净。
9.如权利要求1所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述步骤三中，采用Nd：YAG固体激光器进行焊接。
10.如权利要求1所述的大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法，其特征在于，所述脉冲激光焊接时的参数为：脉冲激光波形为矩形波，激光基值功率P基为1000W，激光峰值功率P峰为1500W，脉冲宽度tp为20ms；焊接速度v为1000mm/min；光斑直径D为0.45mm，离焦量l为0mm；收弧距离为1mm，收弧时选用连续衰减的锯齿形激光输出。
CN201810828080.8A 2018-07-25 2018-07-25 一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法 Pending CN108672935A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810828080.8A CN108672935A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810828080.8A CN108672935A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108672935A true CN108672935A (zh) 2018-10-19

Family

ID=63815837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810828080.8A Pending CN108672935A (zh) 2018-07-25 2018-07-25 一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108672935A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109277756A (zh) * 2018-12-03 2019-01-29 北京航天新风机械设备有限责任公司 一种骨架蒙皮结构激光焊接装配工装
CN109454327A (zh) * 2018-11-30 2019-03-12 上海航天精密机械研究所 钛合金舱体与内部凸台的激光点焊方法
CN111360399A (zh) * 2018-12-26 2020-07-03 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种钛合金舵面激光焊接成型方法
CN112077442A (zh) * 2020-09-03 2020-12-15 武汉中车电牵科技有限公司 一种轨道车辆墙体激光组焊工艺及其生产布局结构
CN112643234A (zh) * 2020-12-08 2021-04-13 北京星航机电装备有限公司 一种轻量化翼舵构件高能束焊接装配工装及装配方法
CN112658477A (zh) * 2020-12-14 2021-04-16 北京航星机器制造有限公司 一种脉冲双光束激光焊接方法
CN114030589A (zh) * 2021-10-19 2022-02-11 湖北航天技术研究院总体设计所 一种轻质高效热阻空气舵
CN114309881A (zh) * 2022-02-17 2022-04-12 山东铂克新材料有限公司 一种用于超薄铝合金对接焊的脉冲焊接方法
CN116000490A (zh) * 2022-12-28 2023-04-25 北京星航机电装备有限公司 一种翼舵用栅格结构成形工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0452138A3 (en) * 1990-04-12 1992-08-26 Armco Inc. Apparatus and method for automatically aligning a welding device for butt welding workpieces
CN102862021A (zh) * 2012-08-19 2013-01-09 什邡市明日宇航工业股份有限公司 飞行器舵组件激光焊的制造方法
CN104400225A (zh) * 2014-09-25 2015-03-11 北京航星机器制造有限公司 一种Ti2AlNb金属间化合物激光焊接方法
CN105397292A (zh) * 2015-12-23 2016-03-16 北京航星机器制造有限公司 TA15/Ti2AlNb异种材料的激光焊接方法
CN105458506A (zh) * 2015-11-30 2016-04-06 湖北三江航天红阳机电有限公司 薄壁复杂曲面舱体的激光焊接工装及成型方法
CN107161283A (zh) * 2017-05-24 2017-09-15 广船国际有限公司 一种复杂线型分段的制造方法
CN107511584A (zh) * 2017-08-31 2017-12-26 北京航星机器制造有限公司 一种马鞍形铝合金结构激光焊接工艺方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0452138A3 (en) * 1990-04-12 1992-08-26 Armco Inc. Apparatus and method for automatically aligning a welding device for butt welding workpieces
CN102862021A (zh) * 2012-08-19 2013-01-09 什邡市明日宇航工业股份有限公司 飞行器舵组件激光焊的制造方法
CN104400225A (zh) * 2014-09-25 2015-03-11 北京航星机器制造有限公司 一种Ti2AlNb金属间化合物激光焊接方法
CN105458506A (zh) * 2015-11-30 2016-04-06 湖北三江航天红阳机电有限公司 薄壁复杂曲面舱体的激光焊接工装及成型方法
CN105397292A (zh) * 2015-12-23 2016-03-16 北京航星机器制造有限公司 TA15/Ti2AlNb异种材料的激光焊接方法
CN107161283A (zh) * 2017-05-24 2017-09-15 广船国际有限公司 一种复杂线型分段的制造方法
CN107511584A (zh) * 2017-08-31 2017-12-26 北京航星机器制造有限公司 一种马鞍形铝合金结构激光焊接工艺方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109454327A (zh) * 2018-11-30 2019-03-12 上海航天精密机械研究所 钛合金舱体与内部凸台的激光点焊方法
CN109277756A (zh) * 2018-12-03 2019-01-29 北京航天新风机械设备有限责任公司 一种骨架蒙皮结构激光焊接装配工装
CN109277756B (zh) * 2018-12-03 2024-03-26 北京新风航天装备有限公司 一种骨架蒙皮结构激光焊接装配工装
CN111360399B (zh) * 2018-12-26 2022-01-04 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种钛合金舵面激光焊接成型方法
CN111360399A (zh) * 2018-12-26 2020-07-03 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种钛合金舵面激光焊接成型方法
CN112077442A (zh) * 2020-09-03 2020-12-15 武汉中车电牵科技有限公司 一种轨道车辆墙体激光组焊工艺及其生产布局结构
CN112077442B (zh) * 2020-09-03 2022-04-26 武汉中车电牵科技有限公司 一种轨道车辆墙体激光组焊工艺及其生产布局结构
CN112643234A (zh) * 2020-12-08 2021-04-13 北京星航机电装备有限公司 一种轻量化翼舵构件高能束焊接装配工装及装配方法
CN112658477A (zh) * 2020-12-14 2021-04-16 北京航星机器制造有限公司 一种脉冲双光束激光焊接方法
CN114030589A (zh) * 2021-10-19 2022-02-11 湖北航天技术研究院总体设计所 一种轻质高效热阻空气舵
CN114309881A (zh) * 2022-02-17 2022-04-12 山东铂克新材料有限公司 一种用于超薄铝合金对接焊的脉冲焊接方法
CN114309881B (zh) * 2022-02-17 2024-01-30 山东铂克新材料有限公司 一种用于超薄铝合金对接焊的脉冲焊接方法
CN116000490A (zh) * 2022-12-28 2023-04-25 北京星航机电装备有限公司 一种翼舵用栅格结构成形工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108672935A (zh) 一种大尺寸薄壁弱刚性钛合金舵翼结构激光焊接方法
CN105397292B (zh) TA15/Ti2AlNb异种材料的激光焊接方法
Bagger et al. Review of laser hybrid welding
CN110539078B (zh) 一种5a06/zl114a异种铝合金件对接激光摆动焊接方法
CN102248298B (zh) 用于减少t型接头焊接变形的双激光束焊接方法
EP3750665B1 (en) Hybrid-welding method and device for continuous welding
CN107511584A (zh) 一种马鞍形铝合金结构激光焊接工艺方法
CN104400225B (zh) 一种Ti2AlNb金属间化合物激光焊接方法
CN108907463A (zh) 用于控制铝合金锁底对接焊缝的激光焊接工艺气孔的方法
CN109822218A (zh) 一种利用双束激光进行铝合金t型焊缝的焊接工艺
CN101784363B (zh) 高反射材料的激光焊接
CN104384718A (zh) 一种Ti2AlNb基金属间化合物双光束脉冲激光焊接方法
DE102005017803A1 (de) Verbund-Laserstrahlschweissen
CN106271076A (zh) 一种紫铜激光焊接方法
CN104625351A (zh) 地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法
CN103495804A (zh) 一种激光焊接异种材料熔池冶金控制方法
CN109967869A (zh) 一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方法
CN110666353A (zh) 一种不加保护气体的铝合金薄板激光焊接工艺
CN104759739A (zh) 一种铁路车辆箱型梁复合焊接工艺
CN109079323A (zh) 铝合金非熔透激光焊强化的平台与方法
CN107252972A (zh) 一种降低奥氏体不锈钢焊缝凝固裂纹的激光填丝焊接工艺
Wouters Hybrid Laser-MIG welding: an investigation of geometrical considerations
CN116275493A (zh) 新能源汽车用铝合金水冷板一体化电池壳的激光焊接方法
CN107627026A (zh) 一种铝合金的激光焊接方法
Kaierle et al. Conditioning of copper material surfaces increasing the efficiency of continuous wave laser microwelding

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181019