[发明专利]一种螺栓和固定片的预热方法和激光焊接方法

说明书

本发明提供了一种螺栓和固定片的预热方法和焊接方法，属于焊接技术领域。本发明的预热方法包括以下步骤：将电源的正负电极分别与螺栓的底部和固定片的边缘连接；接通电源，通电2～3s后关闭电源，记为一次闪通闪断；重复所述闪通闪断，然后进行持续通电直至螺栓与固定片配合区的温度达到350～450℃；所述电源的功率为1～50kW，电压为2～6V；所述螺栓的头部通过过盈配合镶嵌到固定片中。经本发明的方法对螺栓和固定片进行预热后再进行激光焊接，能够解决激光焊接过程中螺栓与固定片在焊缝处经常出现气孔、虚焊等焊接缺陷的问题。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种螺栓和固定片的预热方法和激光焊接方法。

背景技术

很多机械设备螺栓安装过程中，螺栓除了本身紧固连接功能外，还需要它兼顾定位、限行程、辅助受力等功能，来满足机械设备安装和调试的要求。在航空航天发动机领域，要求螺栓上焊接固定片来满足发动机制造和装机要求。现有的焊接方法为激光焊接，待焊螺栓与固定片之间通过过盈配合镶嵌，激光照射螺栓与固定片之间镶嵌位置，使之经激光高温照射后液化，并自然冷却形成焊缝。但待焊区域缝隙依然存在空气、水分、残留有机物(比如油脂、切割冷却液等)，导致激光焊过程出现气孔。而且，在激光焊接过程中如果激光照射加热时间短，单位时间内功率密度不够，残留水分有机物等不能充分排出，并且金属液化不充分则会出现虚焊，熔池内气孔无法充分上浮排出。如果长时间加热则会导致热影响区大，液化高温区变宽，热影响区变宽，一方面液化区凝固冷却后带来较大的相变应力，在焊接区域产生裂纹；另一方面带来热影响区组织性能的不均匀，影响力学性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺栓和固定片的预热方法和激光焊接方法，经本发明的方法对螺栓和固定片进行预热后再进行激光焊接，能够解决激光焊接过程中螺栓与固定片在焊缝处经常出现气孔、虚焊等焊接缺陷的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种螺栓与固定片的预热方法，所述螺栓的头部通过过盈配合镶嵌到固定片中，包括以下步骤：

将电源的正负电极分别与螺栓的底部和固定片的边缘连接；

接通电源，通电2～3s后关闭电源，记为一次闪通闪断；重复所述闪通闪断，然后进行持续通电直至螺栓与固定片配合区的温度达到350～450℃，停止通电；

所述电源的功率为1～50kW，电压为2～6V。

优选的，所述电源为直流电源。

优选的，重复所述闪通闪断1～3次。

优选的，相邻次闪通闪断的时间间隔为1～3s。

优选的，所述螺栓的的材质为镍基高温合金或钛合金。

优选的，当所述螺栓的材质为镍基高温合金时，持续通电直至螺栓与固定片配合区的温度达到400～450℃；当所述螺栓的材质为钛合金时，持续通电直至螺栓与固定片配合区的温度达到350～400℃。

优选的，当所述螺栓头部的直径为8～10mm时，所述电源的功率为1～30kW，电压为2.38～4.76V。

优选的，所述将电源的正负电极分别与螺栓的底部和固定片的边缘连接优选为：将电源的正负极卡扣通过电极夹具分别夹持在螺栓底部和固定片的边缘。

本发明提供了一种螺栓与固定片的激光焊接方法，包括以下步骤：

采用上述方案所述的预热方法对螺栓和固定片进行预热，得到预热体；对所述预热体的过盈配合区进行激光焊接。