[发明专利]一种激光焊接闭合曲线首尾连接处的方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，更具体地，本发明涉及一种激光焊接闭合曲线首尾连接处方法。

背景技术

使用激光来焊接闭合曲线焊缝，通常由于激光深熔焊接匙孔效应以及焊接时工艺参数配合的不合理，一般会在闭合曲线焊缝的焊接收尾处出现类似凹坑的缺陷，如图1所示。目前，处理这种凹坑缺陷的方法主要使用带有T型功率的激光器，但是T型功率为激光器制造商提供的附加功能，与激光器结合困难，造价昂贵，使得多数激光器难以配置。也就是说，目前由于闭合曲线激光加工技术的不足，针对闭合曲线的激光焊接收尾处的凹坑等缺陷，没有很好的消除方法。

发明内容

为克服现有技术中激光焊接收尾处出现凹坑的缺陷，本发明提出了一种激光焊接闭合曲线首尾连接处方法。

根据本发明的一个方面，提供一种激光焊接闭合曲线首尾连接处方法，包括：在激光焊接进入收尾阶段后，提高焊接速度，焊接闭合曲线焊缝的剩余部分。

其中，所述闭合曲线焊缝包括平面环形焊缝和空间环形焊缝以及其它焊接轨迹闭合的焊缝。

其中，提高焊接速度的时刻可以是进入以闭合曲线重心为圆心、离闭合曲线焊缝的首尾连接处角度为正负30度的范围后的任一时刻。

其中，根据焊接材料的属性和焊缝深度确定焊接速度提高的数值，一般地，焊接速度提高1倍以上。

根据本发明的另一方面，提供一种激光焊接闭合曲线首尾连接处方法，包括：在激光焊接进入收尾阶段后，提高焊接速度的同时降低激光功率，焊接闭合曲线焊缝的剩余部分。

其中，所述降低激光功率包括突然降低激光功率到某一固定值或者线形降低激光功率到某一固定值。

其中，根据焊接材料的属性和所述闭合曲线的焊缝深度确定所述固定值，通常情况下，所述固定值为原激光功率的2/3以下。

通过应用本发明，保证激光焊接闭合曲线首尾连接处时的焊缝不产生凹坑等缺陷，达到良好的焊接收尾成型效果，保证闭合焊缝焊接首尾连接处的平滑连接，而且本方法可以在目前的激光自动焊接设备上通过软件控制实现，应用方便简单。

附图说明

图1是闭合曲线焊接首尾连接处的凹坑示意图；

图2是一种空间环形闭合焊缝示意图；

图3是一种平面环形闭合焊缝示意图；

图4是根据本发明的实施例2中的焊接速度和激光功率随焊接角度变化示意图；

图5是根据本发明的实施例3中的焊接速度与激光功率随焊接角度变化示意图；

图6是使用本发明的闭合曲线首尾连接处激光焊接效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明提供的一种激光焊接闭合曲线首尾连接处的方法作进一步说明。

使用激光焊接闭合曲线焊缝，在焊接首尾连接处容易出现类似凹坑的缺陷，所述闭合曲线焊缝一般包括平面环形焊缝和空间环焊缝以及其它焊接轨迹闭合的焊缝。

在根据本发明的实施例中，激光焊接如图2和图3所示的环形闭合焊缝时，将需焊接的零件固定在工作台上，激光焊接头置于一五轴联动机器人上，五轴联动机器人可以进行圆周运动。激光焊接时，五轴联动机器人作圆周运动以提供焊接所需速度。在激光焊接闭合曲线焊缝时，焊接速度提高到一个稳定值，在此稳定的焊接速度下激光头射出激光，进行焊接。当焊接进入以闭合曲线重心为圆心、离焊缝曲线首尾连接处角度为正负30度的范围(在本实施例中，此范围限定收尾阶段)后，突然将焊接速度提高到一个较高的稳定数值，完成剩余段的焊接。速度提高的数值根据焊接材料的属性和焊接曲线的属性确定，根据经验值，如果焊接材料的导热性高，则速度可以提高更高些，焊缝深度更深，则速度提高较小一些，一般情况下，焊接速度需要提高一倍以上，持续时间为从提高焊接速度时刻起到焊接结束。提高焊接速度的时刻，可以在焊接收尾阶段的任一时刻，优选地，在未进入离焊缝曲线首尾连接处角度为正负2度范围之内的时刻，但当焊接材料的直径很大，则角度范围可以取进入离焊缝曲线首尾连接处角度为正负2度范围之内。