[发明专利]一种曲面薄板的激光焊接方法

说明书

本申请公开了一种曲面薄板的激光焊接方法，包括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。本申请通过采用自动化焊机的方式实现了对焊接路径的设置，而且可以保持长时间低速的缓慢焊接，保证了耐高温不锈钢材质的锻棒制作的“梅花”截面结构的第一焊接段与第二焊接段相互焊接，节省了人工，可实现产品批量生产。

技术领域

本申请涉及应用于核电设备制造技术领域，尤其涉及一种曲面薄板的激光焊接方法。

背景技术

以核岛主设备中某梅花形结构件为例，如图1所示，图1为现有梅花形结构件的结构示意图，所述梅花形结构件由上部栅板910和下部栅板920通过激光器930焊接组成，所述上部栅板910和下部栅板920均由锻棒加工而成，加工完成后形成6个凸面和凹面，所述上部栅板910和下部栅板920的截面形状类似“梅花”。

然而，目前梅花形曲面产品的焊接主要采用钨极氩弧焊的焊接方法。焊接时需要使用工装旋转产品的同时，将焊枪沿着曲面轨迹手动跟踪焊缝，并且要保证焊枪在任一位置始终与产品等距，最终完成梅花形结构件的焊接。但在采用钨极氩弧焊的方法焊接时，焊工在面罩下难以分辨焊缝位置及形状，较易出现未熔合、气孔、夹钨、等缺陷，对焊工的操作技能要求较高。同时由于梅花形结构件需采用耐高温不锈钢材质的锻棒制作，其焊接速度较慢，焊接效率较低，无法形成产品快速批量生产。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种曲面薄板的激光焊接方法，用以解决现有的耐高温不锈钢材质的锻棒制作的“梅花”截面结构的上下部栅板相互焊接时，焊接速度较慢，焊接效率较低，无法形成产品快速批量生产的技术问题。

为了实现上述目的，本申请其中一实施例中提供一种曲面薄板的激光焊接方法，包括以下步骤：

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，用于将所述第一焊接段与所述第二焊接段的相接面焊接；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。

于本申请一实施例中所述的曲面薄板的激光焊接方法，其中，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。

于本申请一实施例中所述的曲面薄板的激光焊接方法，其中，在所述焊接路径设置步骤以及所述焊接步骤中，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。

于本申请一实施例中所述的曲面薄板的激光焊接方法，其中，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；