本發(fā)明屬于焊接，涉及手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法。

背景技術(shù)：

1、火電廠用承壓部件傳統(tǒng)的焊接方法包括焊條電弧焊、氬弧焊和埋弧焊等，傳統(tǒng)方法熱輸入量大且焊接效率低，易產(chǎn)生較大的焊接變形、殘余應(yīng)力以及焊接缺陷，難以保證焊接質(zhì)量和效率。激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源，具有焊接速度快、熱輸入量小、焊接變形小、可焊材質(zhì)種類范圍大等優(yōu)點(diǎn)，是一種高效的焊接方法。目前激光焊接工藝主要包括激光自熔焊、窄間隙激光填絲焊和激光復(fù)合焊。其中，與窄間隙激光填絲焊和激光復(fù)合焊相比，激光自熔焊的工藝簡單，無需填絲，能明顯提升焊接效率，節(jié)省焊接成本。因此，研究激光自熔焊工藝對(duì)提高焊接效率、保證焊接質(zhì)量具有重要意義。

2、激光自熔焊接方法的主要優(yōu)點(diǎn)為：焊接效率高，焊接坡口形式簡單，省時(shí)省力；經(jīng)濟(jì)性高，焊接過程中無需填充焊絲，節(jié)省成本；焊接速度快，焊縫成形性好；將母材直接熔化，無焊絲等過渡金屬，能優(yōu)化焊接接頭金相組織，提高焊接接頭性能。隨著國內(nèi)外激光焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，手持式單模激光擺動(dòng)焊接設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，它除了具有多模激光焊接設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)外，其重要的特點(diǎn)是體積小、便于操作、焊接熔深增加，焊接缺陷減少。

3、綜上所述，相較手持式單模激光擺動(dòng)焊接，現(xiàn)有技術(shù)在生產(chǎn)現(xiàn)場使用時(shí)存在焊接質(zhì)量和焊接效率低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的在生產(chǎn)現(xiàn)場使用時(shí)焊接質(zhì)量和焊接效率低的問題。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，包括以下步驟：

3、步驟一、選定手持式單模激光焊接設(shè)備的工作模式和焊接參數(shù)；

4、步驟二、將待焊工件進(jìn)行對(duì)接，向焊接氣體保護(hù)裝置通入保護(hù)氣體后，使用手持式單模激光焊接設(shè)備對(duì)待焊區(qū)域進(jìn)行清洗處理；

5、步驟三、將待焊工件通過夾具固定，向焊接氣體保護(hù)裝置通入保護(hù)氣體；

6、步驟四、調(diào)整手持式單模激光焊接設(shè)備的工作模式和焊接參數(shù)；

7、步驟五、通過手持式單模激光焊接設(shè)備發(fā)出的擺動(dòng)激光光束對(duì)待焊區(qū)域進(jìn)行自熔焊接，實(shí)現(xiàn)單層單道自熔焊接。

8、本發(fā)明的特點(diǎn)還在于：

9、步驟一中手持式單模激光焊接設(shè)備的工作模式為低功率清洗模式。

10、步驟一中焊接參數(shù)如下：激光功率的范圍為1000w-1200w，擺動(dòng)幅度的范圍為0-15mm。

11、待焊工件之間采用i型坡口。

12、步驟二中對(duì)接后的待焊工件的待焊區(qū)域的間隙不大于0.5mm。

13、待焊工件的材料為碳鋼、低合金耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼。

14、待焊工件的厚度不大于5mm。

15、保護(hù)氣體為純度為99.99%的氮?dú)?，保護(hù)氣體的流量為10l/min-20l/min。

16、步驟二中對(duì)待焊區(qū)域進(jìn)行清洗處理后，除去待焊工件表面的氧化物及雜質(zhì)，使待焊工件的待焊區(qū)域露出金屬光澤后則清洗完成。

17、步驟四中手持式單模激光焊接設(shè)備的工作模式為焊接模式，步驟四中手持式單模激光焊接設(shè)備的焊接參數(shù)如下：焊接功率的范圍為1000w-1500w，擺動(dòng)頻率的范圍為0hz-50hz，擺動(dòng)幅度的范圍為0mm-5mm。

18、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明針對(duì)采用i型坡口的焊接場景，坡口形式簡單，無需焊絲，通過高能量密度的激光束直接將工件加熱到熔融狀態(tài)實(shí)現(xiàn)焊接，焊接速度快、焊縫質(zhì)量高、焊縫熱影響區(qū)小以及省去焊絲成本等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明中焊接方法工藝簡單、相比傳統(tǒng)焊接方法，焊接效率能提升兩到三倍。

技術(shù)特征：

1.手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述步驟一中手持式單模激光焊接設(shè)備的工作模式為低功率清洗模式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述步驟一中焊接參數(shù)如下：激光功率的范圍為1000w-1200w，擺動(dòng)幅度的范圍為0-15mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述待焊工件之間采用i型坡口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述步驟二中對(duì)接后的待焊工件的待焊區(qū)域的間隙不大于0.5mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述待焊工件的材料為碳鋼、低合金耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼、奧氏體耐熱鋼。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述待焊工件的厚度不大于5mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述保護(hù)氣體為純度為99.99%的氮?dú)猓霰Ｗo(hù)氣體的流量為10l/min-20l/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述步驟二中對(duì)待焊區(qū)域進(jìn)行清洗處理后，除去待焊工件表面的氧化物及雜質(zhì)，使待焊工件的待焊區(qū)域露出金屬光澤后則清洗完成。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，其特征在于，所述步驟四中手持式單模激光焊接設(shè)備的工作模式為焊接模式，所述步驟四中手持式單模激光焊接設(shè)備的焊接參數(shù)如下：焊接功率的范圍為1000w-1500w，擺動(dòng)頻率的范圍為0hz-50hz，擺動(dòng)幅度的范圍為0mm-5mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，包括以下步驟：選定手持式單模激光焊接設(shè)備的工作模式和焊接參數(shù)；將待焊工件對(duì)接，向焊接氣體保護(hù)裝置通入保護(hù)氣體后，使用手持式單模激光焊接設(shè)備對(duì)待焊區(qū)域進(jìn)行清洗處理；將待焊工件通過夾具固定，向焊接氣體保護(hù)裝置通入保護(hù)氣體；調(diào)整手持式單模激光焊接設(shè)備的工作模式和焊接參數(shù)；通過手持式單模激光焊接設(shè)備對(duì)待焊區(qū)域進(jìn)行自熔焊接，實(shí)現(xiàn)單層單道自熔焊接。手持式單模激光擺動(dòng)自熔焊接方法，針對(duì)采用I型坡口的焊接場景，坡口形式簡單，無需焊絲，通過高能量密度的激光束直接將工件加熱到熔融狀態(tài)實(shí)現(xiàn)焊接，焊接速度快、焊縫質(zhì)量高、焊縫熱影響區(qū)小以及省去焊絲成本等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：張駿,張乾乾,鄭準(zhǔn)備,張建偉,閆敬明,何華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究總院有限公司西北電力試驗(yàn)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8