[发明专利]一种低合金钢激光-电弧复合焊接方法

权利要求书

1.一种低合金钢激光-电弧复合焊接方法，其特征在于，按以下工艺步骤进行：

a）坡口加工：低合金钢接头形式为Y形坡口对接，坡口角度θ=28-32°，钝边高度h=5-8mm，通过增大钝边高度和减小坡口角度，减少多层焊缝的层和道数、焊接熔敷量及热输入量，提高焊接质量及焊接生产效率；

b）焊接材料：按照“等强性原则”及使用性能要求选择焊接材料，保证焊接接头的力学性能及使用性能；

c）焊接工艺：采用激光-电弧复合多层焊工艺，钝边间隙a≤1.0mm，激光功率0-6kW，离焦量（-1）-（-3mm），光丝间距1-3mm，焊接电流230-290A，焊接速度0.4-1.2m/min；

d）激光-电弧复合焊接过程中采用氩气Ar或活性气体85-80%Ar+15-20%CO₂保护焊接区，防止H、O、N等对焊缝组织、性能的有害影响，改善焊缝成形及焊接质量。

2.根据权利要求1所述的一种低合金钢激光-电弧复合焊接方法，其特征在于，步骤c所述多层焊第一道焊缝的焊接参数：激光功率4-6kW、焊接电流230-250A、焊接速度0.8-1.2m/min，通过优化复合焊参数优化激光-电弧耦合效应及焊接线能量，增加熔化深度，防止未熔透、气孔等焊接缺陷，改善焊缝背面成形，提高焊接质量及效率；多层焊后续焊缝的焊接参数：激光功率0-2kW、焊接电流230-290A、焊接速度0.4-0.7m/min，通过优化复合焊参数优化激光-电弧耦合效应及焊接线能量，增加焊接熔敷量，防止未熔合、咬边等焊接缺陷，改善焊缝表面成形，提高焊接质量。

3.根据权利要求1或2所述的一种低合金钢激光-电弧复合焊接方法，其特征在于，所述低合金钢为Q355NH钢板的激光-电弧复合焊，板厚10mm；接头形式为Y形坡口对接，坡口角度θ=32°，钝边高度h=5mm；复合焊采用Φ1.2mm的H10MnSiCuNiⅡ焊丝和二层二道焊接工艺；第一道焊缝的焊接参数：激光功率5kW、焊接电流230A、焊接速度1.2m/min，第二道焊缝的焊接参数：激光功率2kW、焊接电流230A、焊接速度0.7m/min；焊接过程中采用80%Ar+20%CO₂气体保护，气体流量20L/min。

4.根据权利要求1或2所述的一种低合金钢激光-电弧复合焊接方法，其特征在于，所述低合金钢为S355J2W钢板的激光-电弧复合焊，板厚12mm；接头形式为Y形坡口对接，坡口角度θ=30°，钝边高度h=6mm；采用Φ1.2mm的NiCu1-IG焊丝和二层二道焊接工艺；第一道焊缝的焊接参数：激光功率6kW、焊接电流230A、焊接速度1.2m/min，第二道焊缝的焊接参数：激光功率2kW、焊接电流240A、焊接速度0.6m/min；焊接过程中采用氩气Ar保护，氩气流量16L/min。

5.根据权利要求1或2所述的一种低合金钢激光-电弧复合焊接方法，其特征在于，所述低合金钢为Q355NH钢板的激光-电弧复合焊，板厚16mm；接头形式为Y形坡口对接，坡口角度θ=30°，钝边高度h=7mm；采用Φ1.2mm的H10MnSiCuNiⅡ焊丝和三层三道多层焊工艺；第一道焊缝的焊接参数：激光功率6kW、焊接电流240A、焊接速度1.2m/min，第二道焊缝的焊接参数：激光功率2kW、焊接电流270A、焊接速度0.4m/min，第三道焊缝的焊接参数：激光功率2kW、焊接电流290A、焊接速度0.4m/min；焊接过程中采用85%Ar+15%CO₂气体保护，保护气体流量18L/min。

6.根据权利要求1或2所述的一种低合金钢激光-电弧复合焊接方法，其特征在于，所述低合金钢为S355J2WN钢板的激光-电弧复合焊，板厚20mm；接头形式为Y形坡口对接，坡口角度θ=28°，钝边高度h=8mm；采用Φ1.2mm的NiCu1-IG焊丝和四层四道多层焊工艺；第一道焊缝的焊接参数：激光功率6kW、焊接电流240A、焊接速度1.0m/min，第二道焊缝的焊接参数：激光功率2kW、焊接电流270A、焊接速度0.6m/min，第三道焊缝的焊接参数：激光功率2kW、焊接电流290A、焊接速度0.4m/min，第四道焊缝的焊接参数：焊接电流270A、焊接速度0.4m/min；焊接过程中采用氩气Ar保护，氩气流量20L/min。