[发明专利]冷金属过渡焊接在线激光后热处理的装置及方法

说明书

本发明提供冷金属过渡焊接在线激光后热处理的装置及方法，激光电源通过导线与激光器相连，激光水冷机用于为激光器和激光电源进行降温，焊枪与水平方向的夹角为60‑80°，激光器设置在焊枪移动方向的后方，激光器与焊枪之间的夹角为10‑30°，焊枪在熔池上的投影与激光器在熔池上的投影之间的距离为600‑800mm，焊接数据库分别与焊枪和激光器相连。增大了熔深，更适应较厚材料的焊接；改善焊缝的组织，减少焊缝缺陷；焊接与热处理装置一体化，提高了生产效率专家数据库系统提供焊接参数，免去了调节参数的重复试验。

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，更具体地说涉及一种冷金属过渡焊接在线激光后热处理的装置及方法。

背景技术

许多材料无法承受焊接过程中持续不断的热量输入。传统短路过渡方式飞溅大、焊缝成型性不好和焊接薄板容易变形、焊透、焊漏。为了避免熔滴穿透，实现无飞溅熔滴过渡和良好的冶金连接，就必须减小热输入。冷金属过渡焊技术(Cold Metal Transfer，CMT)是一种以短路过渡为基础的改进型熔化极气体保护焊。作为一种较新的焊接技术，在熔滴过渡时，电流会瞬间减小至零，可以大幅度地降低输入热量，同时，由于焊丝回抽使得熔滴脱落，实现熔滴过渡时无飞溅产生。CMT焊接技术因其具有独特的熔滴过渡方式，显著降低了热输入量，很好地解决了薄板焊接的问题。

冷金属过渡焊焊接时熔深是比较浅的，焊后冷却速度也较快，这种焊接方法适用于薄板的焊接，焊接接头容易发生脆性断裂。工件较厚时强度等均不足，当前CMT焊接主要用于薄的高强钢板连接，及铝镁等轻质金属的连接，研究人员并未对其他材料领域展开相互研究。激光热处理技术也称激光淬火或激光相变硬化。激光热处理技术也称激光淬火或激光相变硬化，通过激光扫描工件表面使得扫描后金属或合金表面温度迅速升高到相变点以上，但基体的温度明显低于热处理区域，当激光束离开工件表面后，由于热传导的作用，温度迅速降低达到淬火的效果。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，现有的CMT焊接仅仅主要用于薄的高强钢板连接，及铝镁等轻质金属的连接，提供了一种冷金属过渡焊接在线激光后热处理的装置及方法，改善接头质量，提高生产效率，降低操作难度的特点。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

冷金属过渡焊接在线激光后热处理的装置，包括焊枪、激光器系统和焊接数据库，

所述激光器系统包括激光器、激光电源和激光水冷机，所述激光电源通过导线与所述激光器相连，所述激光水冷机用于为激光器和激光电源进行降温，所述焊枪与水平方向的夹角为60-80°，所述激光器设置在所述焊枪移动方向的后方，所述激光器与所述焊枪之间的夹角为10-30°，所述焊枪在熔池上的投影与所述激光器在熔池上的投影之间的距离为600-800mm，所述焊接数据库分别与所述焊枪和所述激光器相连。

所述焊枪与水平方向的夹角为65-75°。

所述激光器与所述焊枪之间的夹角为10-20°。

所述焊枪在熔池上的投影与所述激光器在熔池上的投影之间的距离为650-750mm。

所述焊枪采用CMT焊枪。

冷金属过渡焊接在线激光后热处理的方法，按照下述步骤进行：

步骤1，将焊枪、激光器系统和焊接数据库进行连接，

步骤2，开启焊枪电源和激光器系统的激光电源，对焊缝进行焊接操作，

步骤3，待焊缝形成的熔池凝固后，位于焊枪后方的激光器扫描焊缝表面，使得焊缝表面金属温度升高到相变温度以上，对焊缝进行淬火处理，以改善焊缝接头质量，相关的焊接参数能够在焊接数据库中直接调取，以直接利用到焊枪和激光系统中。

所述焊枪与水平方向的夹角为60-80°，优选65-75°。