[发明专利]涂层钢板的搭接激光电弧复合焊

说明书

本发明涉及一种涂层钢板搭接激光复合焊，采用摆动激光和送丝电弧复合，激光束功率0.5‑2kW，与钢板垂直方向倾角10‑20°，光斑直径22‑28mm，激光束沿焊板宽度方向摆动，频率150‑200HZ，摆幅0.5‑1.0mm；电弧送丝机构与钢板垂直方向倾角20‑30°，电弧电压25‑35V，焊丝干伸长15‑20mm；焊接速度2.5‑3.5m/min，电弧与激光束间距3‑8mm；搭接钢板间距0.3‑0.7mm；焊丝直径≤1.6mm，以重量百分比计，焊丝中S 0.01‑0.04%，Si 0.65‑1.20%；该方法适用于镀锌、镀铝钢板的搭接焊，效率高、接头质量好。

技术领域

本发明涉及涂层钢板的搭接激光复合焊，属于焊接技术领域，特别是涉及镀锌、镀铝钢板的搭接焊、可实现高速、高成型质量、无缺陷的高效焊接方法。

背景技术

汽车结构中涉及到大量涂层钢板的使用，以提高耐腐蚀性能。镀锌、镀铝钢板由于低熔点涂层金属的存在，在焊接高温过程中易蒸发，导致气孔和缺陷产生，影响焊接接头质量。

对于镀锌钢板来说，锌蒸汽极易发生，不易通过保护气体去除，因此容易发生气孔、夹杂等缺陷；对于镀铝钢板来说，在铝蒸汽发生的同时，也极易在表面产生金属间化合物，从而被卷入到焊缝中，从而破坏焊缝质量。在钢板的搭接焊接中，由于结构和空间限制，涂层金属蒸汽更加不容易去除，金属间化合物也不易排出焊接熔池之外。

现有技术中，在焊前对钢板表面进行预处理，来消除涂层金属对焊接过程的不利影响是一个解决办法，但是效率低、成本高。对于厚度较大的涂层钢板，比如3mm以上的，采用较大热输入量的大熔池焊接技术，虽然可通过母材的大量稀释来降低涂层金属的不利影响，但是仍旧不能消除缺陷产生。

截至目前，对于搭接焊，现有技术还不能完全消除涂层金属带来的气孔夹杂等缺陷产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涂层钢板搭接激光复合焊，解决了现有技术中成型质量、焊接效率、涂层金属挥发造成的气泡夹渣缺陷等难题；本发明中技术可单道次完成5mm以下搭接接头的焊接，成型质量好，效率高，无缺陷。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

1)采用摆动激光和送丝电弧复合方式，激光束在前，电弧在后，电弧与激光束在焊板表面的间距3-8mm；

2)激光束功率0.5-2kW，与钢板垂直方向的倾角10-20°，焊板表面的光斑直径22-28mm，激光束在沿焊接方向前进的同时，沿焊板宽度方向进行摆动，摆动频率150-200HZ，摆幅0.5-1.0mm；

3)出于焊接熔池后方的电弧送丝机构与钢板垂直方向的倾角20-30°，电弧电压25-35V，焊丝干伸长15-20mm；

4)复合焊接速度2.5-3.5m/min，上下搭接钢板的间距0.3-0.7mm；

5)焊丝直径≤1.6mm，以重量百分比计，焊丝中S 0.01-0.04％，Si 0.65-1.20％；

涂层钢板搭接激光复合焊，电弧与激光束间距＝960×(焊板总厚度×焊丝直径)/(激光束光斑直径×电弧电压)；；

涂层钢板搭接激光复合焊，钢板间隙＝(0.08×焊板总厚度)+(10×涂层厚度)。

技术说明如下：

本发明技术思路是通过摆动激光束、设定搭接钢板间距、激光束和电弧工艺参数设定，高硫高硅焊丝等来实现涂层金属蒸汽、金属间化合物从焊接熔池的有效逃逸，从而实现高效、高质量搭接焊接接头。

采用摆动激光和送丝电弧复合方式，激光束在前，电弧在后，电弧与激光束在焊板表面的间距3-8mm；