專利名稱:刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種激光焊接方法,具體涉及一種刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法。
背景技術(shù):
刷式密封是現(xiàn)代先進(jìn)透平機(jī)械發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在動(dòng)密封的工況,被廣泛應(yīng)用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、地面燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)和壓縮機(jī)的動(dòng)密封部位,能夠顯著地提高效率,創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。焊接工藝是刷封生產(chǎn)過程中一道重要的工序,是直接影響刷封的質(zhì)量、美觀等的重要因素。隨著刷式密封向著安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、可靠、耐久的方向發(fā)展,刷式密封焊接工藝也逐漸向全自動(dòng)化方向發(fā)展。眾所周知,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的前提是零部件的制造精度高,焊接變形小,焊接部位外觀光亮、平整,所以要求焊接技術(shù)越來越高,而傳統(tǒng)焊接工藝已不能滿足產(chǎn)品尺寸要求高、密封性強(qiáng)、變形量小的特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種焊接速度快、焊接結(jié)構(gòu)變形小、焊縫質(zhì)量高的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法。本發(fā)明的有益之處在于
刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,包括如下步驟
a、刷封焊接件清洗清洗刷封焊接件,保證刷封焊接件的焊接部分不存在油污和銹
斑;
b、刷封焊接件壓配將需要焊接的兩個(gè)刷封焊接件壓配在一起,保證兩個(gè)刷封焊接件無壓傷、磕碰、結(jié)合面無間隙、彼此不發(fā)生相互旋轉(zhuǎn);
C、焊接預(yù)熱根據(jù)刷封焊接件具體的含碳量,對(duì)刷封焊接件進(jìn)行預(yù)熱;
d、工裝調(diào)試將刷封焊接件裝夾在激光焊接機(jī)焊接治具上,保證穿過刷封焊接件并使其旋轉(zhuǎn)的焊接心軸外圓徑跳小于或等于徑跳標(biāo)準(zhǔn)值;
e、測量焦距測量激光聚焦鏡的實(shí)際焦距;
f、焊縫打點(diǎn)對(duì)中在刷封焊接件的圓周方向每轉(zhuǎn)過一定的角度利用激光打點(diǎn),觀察偏移情況,使偏離量小于等于O. 25mm ;
g、焊接調(diào)整保護(hù)氣噴嘴的角度并釋放保護(hù)氣體,啟動(dòng)激光焊接機(jī),沿刷封焊接件圓周方向進(jìn)行批量焊接。前述的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟b中,壓配壓力值范圍為2. 5-3. OMpa0前述的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟c中,當(dāng)含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)〈O. 30%時(shí),預(yù)熱溫度為50_150°C。前述的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟c中,當(dāng)含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 30%-0. 60%時(shí),預(yù)熱溫度為200-500°C。
前述的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟c中,當(dāng)含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0. 60%時(shí),預(yù)熱溫度為400-800°C。前述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟d中,所述的徑跳標(biāo)準(zhǔn)值為O. 04mm。前述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟f中,上述激光打點(diǎn)的方式為
首先在刷封焊接件上距離其兩端相同距離的位置上利用激光打出兩個(gè)定位點(diǎn),然后在它們之間均勻的打出多個(gè)校驗(yàn)點(diǎn),通過觀察每次打出的校驗(yàn)點(diǎn)的偏移情況,校驗(yàn)點(diǎn)偏移的距尚即為偏移量,來確定具體的偏移量。前述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟g中,保護(hù)氣噴嘴噴射角度為與水平面成30-45度,需要觀察保護(hù)氣情況、激光焊接機(jī)的放電情況,控制激光焊接機(jī)的功率穩(wěn)定性,使保護(hù)氣流量為O. 15m3/min,使激光焊接機(jī)功率穩(wěn)定性值小于3%。前述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟g中,在完成對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量的刷封焊接件進(jìn)行連續(xù)接焊接后,插入進(jìn)行上述步驟f,然后再進(jìn)行下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量的的刷封焊接件進(jìn)行連續(xù)接焊接,如此循環(huán),直至完成所有刷封焊接件的焊接。前述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,上述標(biāo)準(zhǔn)量的數(shù)目為50。本發(fā)明的有益之處在于激光能量密度高、可實(shí)現(xiàn)高深寬比的焊接;焊接加熱集中,使得焊接熔化和凝固過程快、效率高;焊件熱變形小,焊縫性能高,并且焊縫表面質(zhì)量好、強(qiáng)度高;激光焊接在大氣環(huán)境下完成,焊接可達(dá)性好;焊接參數(shù)易于精確調(diào)節(jié);另外,激光焊接過程還易于實(shí)現(xiàn)集成化、自動(dòng)化、柔性化。
圖I是本發(fā)明的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法的一個(gè)具體實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法包括如下步驟
刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,包括如下步驟
a、刷封焊接件清洗清洗刷封焊接件,保證刷封焊接件的焊接部分不存在油污和銹斑。 刷封焊接件的清洗,主要目的在于,使其在焊接時(shí),熔池內(nèi)不引入其他雜質(zhì)從而影響焊接質(zhì)量。b、刷封焊接件壓配將需要焊接的兩個(gè)刷封焊接件壓配在一起,保證兩個(gè)刷封焊接件無壓傷、磕碰、結(jié)合面無間隙、彼此不發(fā)生相互旋轉(zhuǎn)。壓配是使兩個(gè)需要進(jìn)行焊接的刷封焊接件進(jìn)行預(yù)先的機(jī)械結(jié)合,以便能夠作為一個(gè)整體裝夾在激光焊接機(jī)焊接治具上。作為一種優(yōu)選方案,壓配壓力值范圍為2. 5-3. OMpa0C、焊接預(yù)熱根據(jù)刷封焊接件具體的含碳量,對(duì)刷封焊接件進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱的作用在于降低冷卻速度、軟化熱影響區(qū)硬度(超過350HV有裂紋傾向)、消除應(yīng)力,避免裂紋產(chǎn)生。預(yù)熱的溫度可以根據(jù)焊接件中不同的含碳質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來進(jìn)行。具體參照如下 含碳量預(yù)熱溫度<0. 30%50-150°C
0. 30-0. 60%200-500 °C
>0. 60%400-800 °C
d、工裝調(diào)試將刷封焊接件裝夾在激光焊接機(jī)焊接治具上,保證穿過刷封焊接件并使 其旋轉(zhuǎn)的焊接心軸外圓徑跳小于或等于徑跳標(biāo)準(zhǔn)值。作為一種優(yōu)選方案,徑跳標(biāo)準(zhǔn)值為 0. 04mm,即保證穿過刷封焊接件并使其旋轉(zhuǎn)的焊接心軸外圓徑跳小于或等于0. 04_。e、測量焦距測量激光聚焦鏡的實(shí)際焦距。聚焦鏡設(shè)計(jì)焦距是一個(gè)定值,但是隨使 用會(huì)帶來磨損,焦距會(huì)發(fā)生變化,要以最新確認(rèn)的數(shù)值為準(zhǔn)。f、焊縫打點(diǎn)對(duì)中在刷封焊接件上利用激光進(jìn)行打點(diǎn),觀察偏移情況,使偏離量小 于等于0. 25mm ;具體而言,首先在刷封焊接件上距離其兩端相同距離的位置上利用激光打 出兩個(gè)定位點(diǎn)A、D,然后在它們之間均勻的打出多個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)B、C,通過觀察每次打出的校驗(yàn) 點(diǎn)的偏移情況,校驗(yàn)點(diǎn)偏移的距尚即為偏移量,來確定具體的偏移量。作為一種優(yōu)選方案,校驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)目為2。g、焊接調(diào)整保護(hù)氣噴嘴的角度并釋放保護(hù)氣體,啟動(dòng)激光焊接機(jī),沿刷封焊接件 圓周方向進(jìn)行批量焊接。作為一種優(yōu)選方案,在步驟g中,保護(hù)氣噴嘴噴射角度為與水平面成30-45度,需 要觀察保護(hù)氣情況、激光焊接機(jī)的放電情況,控制激光焊接機(jī)的功率穩(wěn)定性,使保護(hù)氣流量 為0. 15m3/min,使激光焊接機(jī)功率穩(wěn)定性值小于3%,需要說明的一點(diǎn)是,功率穩(wěn)定性值是指 在進(jìn)行焊接時(shí)焊接機(jī)所采用的功率為百分之百,那么實(shí)際工作時(shí)的功率與所采用的功率相 比多出或減少的部分與所采用的功率之比用百分?jǐn)?shù)進(jìn)行表達(dá)即為該值。需要說明的一點(diǎn)是,在步驟g中,在完成對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量的刷封焊接件進(jìn)行連續(xù)接 焊接后,插入進(jìn)行上述步驟f,然后再進(jìn)行下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量的的刷封焊接件進(jìn)行連續(xù)接焊接, 如此循環(huán),直至完成所有刷封焊接件的焊接。作為優(yōu)選,標(biāo)準(zhǔn)量的數(shù)目為50。也就是說,在 進(jìn)行焊接時(shí),在焊接開始之初要進(jìn)行步驟f,在一次焊接任務(wù)完成中每個(gè)批次的標(biāo)準(zhǔn)量的 刷縫焊接件之間也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行步驟f,進(jìn)行調(diào)整和對(duì)準(zhǔn)以確保焊接質(zhì)量。上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得 的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,包括如下步驟a、刷封焊接件清洗清洗刷封焊接件,保證刷封焊接件的焊接部分不存在油污和銹斑;b、刷封焊接件壓配將需要焊接的兩個(gè)刷封焊接件壓配在一起,保證兩個(gè)刷封焊接件無壓傷、磕碰、結(jié)合面無間隙、彼此不發(fā)生相互旋轉(zhuǎn);C、焊接預(yù)熱根據(jù)刷封焊接件具體的含碳量,對(duì)刷封焊接件進(jìn)行預(yù)熱;d、工裝調(diào)試將刷封焊接件裝夾在激光焊接機(jī)焊接治具上,保證穿過刷封焊接件并使其旋轉(zhuǎn)的焊接心軸外圓徑跳小于或等于徑跳標(biāo)準(zhǔn)值;e、測量焦距測量激光聚焦鏡的實(shí)際焦距;f、焊縫打點(diǎn)對(duì)中在刷封焊接件上利用激光進(jìn)行打點(diǎn),觀察偏移情況,使偏離量小于等于 0. 25mm ;g、焊接調(diào)整保護(hù)氣噴嘴的角度并釋放保護(hù)氣體,啟動(dòng)激光焊接機(jī),沿刷封焊接件圓周方向進(jìn)行批量焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟b 中,壓配壓力值范圍為2. 5-3. OMpa0
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟c 中,當(dāng)含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)〈O. 30%時(shí),預(yù)熱溫度為50-150°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟c 中,當(dāng)含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 30%-0. 60%時(shí),預(yù)熱溫度為200-500°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟c 中,當(dāng)含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0. 60%時(shí),預(yù)熱溫度為400-800°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟d 中,所述的徑跳標(biāo)準(zhǔn)值為0. 04mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟f 中,上述激光打點(diǎn)的方式為首先在刷封焊接件上距離其兩端相同距離的位置上利用激光打出兩個(gè)定位點(diǎn),然后在它們之間均勻的打出多個(gè)校驗(yàn)點(diǎn),通過觀察每次打出的校驗(yàn)點(diǎn)的偏移情況,校驗(yàn)點(diǎn)偏移的距尚即為偏移量,來確定具體的偏移量。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,在上述步驟g 中,保護(hù)氣噴嘴噴射角度為與水平面成30-45度,需要觀察保護(hù)氣情況、激光焊接機(jī)的放電情況,控制激光焊接機(jī)的功率穩(wěn)定性,使保護(hù)氣流量為0. 15m3/min,使激光焊接機(jī)功率穩(wěn)定性值小于3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任意一項(xiàng)所述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于, 在上述步驟g中,在完成對(duì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量的刷封焊接件進(jìn)行連續(xù)接焊接后,插入進(jìn)行上述步驟f,然后再進(jìn)行下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量的的刷封焊接件進(jìn)行連續(xù)接焊接,如此循環(huán),直至完成所有刷封焊接件的焊接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的刷式密封激光參透打點(diǎn)焊接方法,其特征在于,上述標(biāo)準(zhǔn)量的數(shù)目為50。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種刷式密封激光滲透打點(diǎn)焊接方法,在保證焊接件清潔度的前提下裝夾工件,定位好以后對(duì)工件進(jìn)行預(yù)熱,經(jīng)工裝調(diào)試后,通過數(shù)控系統(tǒng)操作聚焦鏡進(jìn)行準(zhǔn)確轉(zhuǎn)動(dòng)以確認(rèn)焦距并瞄準(zhǔn),進(jìn)行打點(diǎn)校準(zhǔn),然后進(jìn)行焊接,由于激光能量密度高、可實(shí)現(xiàn)高深寬比的焊接;焊接加熱集中,使得焊接熔化和凝固過程快、效率高;焊件熱變形小,焊縫性能高,并且焊縫表面質(zhì)量好、強(qiáng)度高;焊接參數(shù)易于精確調(diào)節(jié);另外,激光焊接過程還易于實(shí)現(xiàn)集成化、自動(dòng)化、柔性化。
文檔編號(hào)B23K26/20GK102581486SQ20121002480
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月6日
發(fā)明者孫家靜, 李忠躍, 石偉偉 申請(qǐng)人:江蘇透平密封高科技有限公司