一種雷射焊接方法及多層焊縫的雷射焊接方法與流程
2023-10-17 21:45:44
本發明涉及航空製造技術領域，特別是涉及一種雷射焊接方法及多層焊縫的雷射焊接方法。
背景技術：
普通的焊接一般採用低壓大電流作為能量輸入，由於金屬的導電能力強，導致焊接電流的熱影響區大、應力大、變形大。在普通焊接過程中除直線和圓弧可以採用自動化焊接外，複雜的焊接路徑都要採用人工焊接，勞動強度大，工作環境惡劣。對於電流+焊條的焊接方式想要實現全自動化焊接有一定難度。而以雷射作為能量源，採用同軸送粉的方式可以實現連續的連接、熔覆、成形加工作業。雷射作用在焊接區的表面，對其他部位的影響小，熱影響區小，應力、應變小，採用雷射的連接的零件的方式，一般將零件放置在保護氣氛中，或者對連接區進行局部氣氛保護，因此雷射焊接過程中的粉塵和煙較少，環境汙染小。
採用雷射同軸送粉的焊接方式可以實現全自動化焊接，將不同的零件拼接到一起。可以採用普通工具機或者採用機器人作為運動機構，利用NC代碼或機器人語言進行控制，因此路徑合理的規劃在拼接零件之前就用做好。路徑規劃的好壞對雷射焊接的質量，拼接零件的焊接影響區、力學性能有較大影響。
因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種雷射焊接方法來克服或至少減輕現有技術的中的至少一個上述缺陷。
為實現上述目的，本發明提供一種雷射焊接方法，用於焊接待焊接零件，所述雷射焊接方法包括：步驟1：將待焊接零件的焊縫區域進行區塊劃分，形成第一焊接區塊以及第二焊接區塊，所述第一焊接區塊包括多個焊接段，所述第二焊接區塊包括多個焊接段，所述第一焊接區塊的焊接段的兩端均與第二焊接區塊的焊接段相鄰，所述第二焊接區塊的焊接段的兩端均與第一焊接區塊的焊接段相鄰；步驟2：選擇焊縫區域的中部為起始點，以位於所述焊縫區域的中部的第一焊接區塊或第二焊接區塊的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區塊，並自該焊接段其採用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最後一塊該焊接區塊的焊接塊；步驟3：以所述步驟2中的作為起點的焊接段相鄰的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區塊，並自該焊接段其採用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最後一塊該焊接區塊的焊接塊。
優選地，所述螺旋焊接的方式具體為：以第一焊接區塊或第二焊接區塊中的一個焊接段為起點，跳焊至與該焊接段的一端最近的相同焊接區塊的焊接段，該焊接段的該端稱為第一端，該焊接段的另一端稱為第二端；再跳焊至第二端最近的相同焊接區塊的焊接段；並以第一端最近的未焊接的相同焊接區塊的焊接段-第二端最近的未焊接的相同焊接區塊的焊接段的順序進行跳焊。
優選地，每段所述焊接段的長度小於或等於12CM。
本申請還提供了一種多層焊縫的雷射焊接方法，用於焊接具有多層焊縫的待焊接材料，待焊接材料的每層焊縫均採用如上所述的雷射焊接方法。
優選地，所述待焊接材料的每層之間採用交錯的方式壓所述焊接段部分區域的方式進行。
優選地，每次壓所述焊接段三分之一的區域。。
本申請的雷射焊接方法採用螺旋焊接的方式進行焊接，各個焊接段的熱均勻性更好，有利於降低熱應力、減小熱變形。相鄰的焊接段相距越遠熱均勻性越不好，以此可以作為評定熱均勻性的依據，而熱均勻性越好，對減小熱應力越有利。
附圖說明
圖1是根據本發明第一實施例的雷射焊接方法的流程示意圖。
圖2是圖1所示的雷射焊接方法的焊縫區域的結構示意圖。
圖3是根據本發明第一實施例的多層焊縫的雷射焊接方法的多層焊接區域的結構示意圖。
附圖標記
1、焊接段
具體實施方式
為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護範圍的限制。
圖1是根據本發明第一實施例的雷射焊接方法的流程示意圖。圖2是圖1所示的雷射焊接方法的焊縫區域的結構示意圖。圖3是根據本發明第一實施例的多層焊縫的雷射焊接方法的多層焊接區域的結構示意圖。
如圖1所示的雷射焊接方法，用於焊接待焊接零件，該雷射焊接方法包括：
步驟1：將待焊接零件的焊縫區域進行區塊劃分，形成第一焊接區塊以及第二焊接區塊，第一焊接區塊包括多個焊接段，第二焊接區塊包括多個焊接段，第一焊接區塊的焊接段的兩端均與第二焊接區塊的焊接段相鄰，第二焊接區塊的焊接段的兩端均與第一焊接區塊的焊接段相鄰；
步驟2：選擇焊縫區域的中部為起始點，以位於焊縫區域的中部的第一焊接區塊或第二焊接區塊的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區塊，並自該焊接段其採用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最後一塊該焊接區塊的焊接塊；
步驟3：以步驟2中的作為起點的焊接段相鄰的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區塊，並自該焊接段其採用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最後一塊該焊接區塊的焊接塊。
本申請的雷射焊接方法採用螺旋焊接的方式進行焊接，各個焊接段的熱均勻性更好，有利於降低熱應力、減小熱變形。相鄰的焊接段相距越遠熱均勻性越不好，以此可以作為評定熱均勻性的依據，而熱均勻性越好，對減小熱應力越有利。
可以理解的是，在劃分焊接段時，即可以劃分奇數個焊接段，也可以焊接偶數個焊接段，在焊接段為奇數個時，中部的一個焊接段為起點。當焊接段為偶數個，中部的兩個焊接段中任選一個即可。
在本實施例中，螺旋焊接的方式具體為：以第一焊接區塊或第二焊接區塊中的一個焊接段為起點，跳焊至與該焊接段的一端最近的相同焊接區塊的焊接段，該焊接段的該端稱為第一端，該焊接段的另一端稱為第二端；再跳焊至第二端最近的相同焊接區塊的焊接段；並以第一端最近的未焊接的相同焊接區塊的焊接段-第二端最近的未焊接的相同焊接區塊的焊接段的順序進行跳焊。
在本實施例中，每段焊接段的長度小於或等於12CM。
下面以舉例的方式對本申請作進一步闡述。可以理解的是，該舉例並不構成對本申請的任何限制。
參見圖2，圖2為一示例性的焊縫區域，將該焊縫區域進行區塊劃分，形成第一焊接區塊以及第二焊接區塊，第一焊接區塊包括多個焊接段，第二焊接區塊包括多個焊接段，第一焊接區塊的焊接段的兩端均與第二焊接區塊的焊接段相鄰，第二焊接區塊的焊接段的兩端均與第一焊接區塊的焊接段相鄰；
步驟2：選擇焊縫區域的中部為起始點，以位於焊縫區域的中部的第一焊接區塊或第二焊接區塊的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區塊，並自該焊接段其採用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最後一塊該焊接區塊的焊接塊；
步驟3：以步驟2中的作為起點的焊接段相鄰的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區塊，並自該焊接段其採用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最後一塊該焊接區塊的焊接塊。
參見圖2，具體地，螺旋焊接方式為以第一焊接區塊或第二焊接區塊中的一個焊接段為起點，跳焊至與該焊接段的一端最近的相同焊接區塊的焊接段，該焊接段的該端稱為第一端，該焊接段的另一端稱為第二端；再跳焊至第二端最近的相同焊接區塊的焊接段；並以第一端最近的未焊接的相同焊接區塊的焊接段-第二端最近的未焊接的相同焊接區塊的焊接段的順序進行跳焊。
本申請還提供了一種多層焊縫的雷射焊接方法，用於焊接具有多層焊縫的待焊接材料，在該多層焊縫的雷射焊接方法中，待焊接材料的每層焊縫均採用如上所述的雷射焊接方法。這樣，每層就形成了多個焊接段。
參見圖3，在本實施例中，待焊接材料的每層之間採用交錯的方式壓焊接段部分區域的方式進行。
在本實施例中，每次壓焊接段三分之一的區域。這樣，每經過三層，第四層即恢復到一個完整的焊接段。採用這種方式，經過三個循環，路徑將回到第一層的順序和狀態。
最後需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。