[发明专利]一种曲面薄板的激光焊接方法

权利要求书

1.一种曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，包括步骤：

将第一焊接段与第二焊接段相互定位对接，所述第一焊接段与所述第二焊接段的相接面均呈相同的曲面，所述曲面包括若干首尾相接的第一弧面和第二弧面，在所述相接面的一侧对应设置焊枪；以及

根据第一弧面和第二弧面模拟焊接路径，并控制所述焊枪沿所述焊接路径对所述第一焊接段与所述第二焊接段的相接面进行激光焊接。

2.根据权利要求1所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，所述第一弧面为凸面，所述第二弧面为凹面，并且所述第一弧面和第二弧面间隔设置。

3.根据权利要求1所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，在所述焊枪相对相接面运动设置中，在运动模拟仿真软件RobotStudio中完成激光焊接路径模拟，形成所述焊接路径；在运动模拟仿真软件RobotStudio中进行三维建模，完成所述第一焊接段及所述第二焊接段的建模，将所述焊枪导入到运动模拟仿真软件RobotStudio中并调整所述焊枪与所述第一焊接段及所述第二焊接段的相对速度保持不变以及距离不变；设置所述焊枪的旋转速度以及所述第一焊接段与所述第二焊接段的旋转角速度，使在焊接过程中所述焊枪与所述第一焊接段及所述第二焊接段的相对速度保持不变；设置所述焊枪与所述第一焊接段及所述第二焊接段的外侧表面垂直且距离不变。

4.根据权利要求1所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，在根据第一弧面和第二弧面模拟焊接路径中，包括步骤：

焊枪相对相接面运动设置，所述焊枪与所述第一焊接段及所述第二焊接段的相接面的外边缘之间保持距离不变，并调节所述焊枪、所述第一焊接段及所述第二焊接段的运动速度、旋转速度、旋转角度使所述焊枪沿所述相接面的外边缘相对速度保持不变；

生成焊接路径及运动参数步骤，根据所述焊枪相对相接面运动设置步骤，将所述焊枪沿所述相接面的运动路径作为焊接路径，并将所述焊枪、所述第一焊接段及所述第二焊接段的运动速度、旋转速度、旋转角度作为运动参数；以及

焊接步骤，将所述焊枪对应所述第一焊接段及所述第二焊接段的相接面位置置于惰性保护气环境中，开启焊枪采用激光定位焊或激光深熔焊方式对所述第一焊接段与所述第二焊接段的相接面进行激光焊接形成焊缝。

5.根据权利要求4所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，在所述焊枪相对相接面运动设置步骤中，以所述相接面的中心点为原点在所述相接面所在平面建立平面坐标系，所述平面坐标系具有横轴及纵轴，所述横轴及所述纵轴均位于所述相接面的对称轴上；将所述相接面的边缘与所述横轴或所述纵轴的一个交点设为起弧点，所述焊枪以顺时针方向或逆时针方向从该起弧点形成一段第一弧面或第二弧面到达焊接终点；所述焊枪以该焊接终点作为下一段第二弧面或第一弧面的起弧点沿同一方向循环直至围成所述相接面的外边缘，将所述焊枪围成所述相接面的外边缘的路径作为所述焊接路径。

6.根据权利要求1所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，在所述焊接步骤中，所述激光定位焊采用全长度或分段的方式，每段长度50至60mm，每段间隔90至100mm。

7.根据权利要求1所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，在所述焊接步骤中，所述激光定位焊的焊接参数为：激光功率3至4kW、焊接速度5至8mm/s、离焦量+17至+20mm，保护气流量40至50L/min。

8.根据权利要求1所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，在所述焊接步骤中，所述激光深熔焊的焊接参数为：激光功率4至6kW、焊接速度5至8mm/s、离焦量+17至+20mm，保护气流量40至50L/min。

9.根据权利要求7或8所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，在所述焊接步骤中，在所述焊枪焊接一圈回到首次起弧点前1-3秒时开始降低激光功率；所述激光功率每秒降低150-200W，持续4秒；所述激光功率每秒降低300-350W，持续5秒；所述激光功率每秒降低500-600W，直至降低到0W。

10.根据权利要求1所述的曲面薄板的激光焊接方法，其特征在于，在所述焊接步骤之后还包括：

打磨焊缝步骤，所有焊接结束后，对所述焊缝进行打磨，使所述第一焊接段与所述第二焊接段的相接面外侧表面位置圆滑过渡；以及

渗铬氮化热步骤，对所述第一焊接段与所述第二焊接段的相接面位置的焊缝进行渗铬氮化热处理。