[发明专利]一种2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法

权利要求书

1.一种2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：它包括如下步骤：

(1)对待焊接2219铝合金薄板进行打磨、清洗；

(2)将待焊接的两块2219铝合金薄板置于工作平台上进行装夹固定，焊接接头形式为对接接头；

(3)调整滚轮电极、磁场装置和激光器中激光头的位置，并设定相关工艺参数：

激光源作为焊接热源，激光器中激光头的激光聚焦为圆形光斑辐照于两块2219铝合金薄板的对接缝，使对接缝两侧的2219铝合金薄板同时发生熔化；

两滚轮电极对称分布于对接缝的两侧，焊接过程中滚轮电极与2219铝合金薄板接触，滚轮电极通电后产生垂直穿过对接缝的电流I，电流I为方波电流；

磁场装置为电磁铁，其投影中心在对接缝上，产生平行于焊接方向的磁场B；

(4)按设定的工艺参数进行焊接，焊接过程中，焊接时采用保护气装置对焊接部位进行惰性气体保护，且激光头、滚轮电极和磁场装置保持相对静止。

2.根据权利要求1所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述方波电流的峰值电流为2～6kA，基值为不加电流，峰值电流和基值的持续时间分别为30ms和15ms。

3.根据权利要求2所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述步骤(3)中，在激光器开启前2s提前启动磁场装置，并将滚轮电极接通电源，保证焊接过程中电磁场始终作用于焊接区域。

4.根据权利要求3所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述方波电流的峰值电流为4.2kA。

5.根据权利要求4所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述步骤(4)中的焊接过程中，电流I通过熔池，电流I的方向与焊接方向垂直，磁场B辐照在焊接区域，磁场B的方向与电流I垂直，使熔融的2219铝合金薄板受到竖直向下的安培力F，由于所述电流I为方波电流，则该安培力F为间断循环的冲击力。

6.根据权利要求5所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述工作平台的中心沿对接缝的方向嵌装有一块铜板，所述铜板位于对接缝的正下方，所述铜板的长度为40mm、宽度为5mm。

7.根据权利要求6所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述保护气体为纯度高于99.99％的氩气，所述保护气装置为固定在激光头上的保护气喷嘴，所述保护气喷嘴的气体流量为25L/min。

8.根据权利要求7所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述激光器的功率与2219铝合金薄板的厚度及焊接速度成正比，所述圆形光斑的直径为0.2～1.2mm，所述激光器的功率为1.0～2.8kW，所述激光器的焊接速度为0.1～1m/min。

9.根据权利要求8所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述激光器为连续型光纤激光器或YAG激光器，所述圆形光斑的直径为0.8mm，所述激光器的功率为1.8kW，所述激光器的焊接速度为0.6m/min。

10.根据权利要求9所述的2219铝合金薄板电磁辅助激光热导焊方法，其特征是：所述2219铝合金薄板的厚度为2～5mm，所述步骤(1)中对待焊接2219铝合金薄板进行打磨、清洗的方法为：依次采用800目、1500目和2000目的砂纸对2219铝合金薄板进行打磨，然后将2219铝合金薄板放入温度为50℃、浓度为8％的NaOH溶液中浸泡50s，然后水洗，再将2219铝合金薄板在常温下用浓度为20％的HNO₃浸泡1min,然后用酒精擦洗2219铝合金薄板表面的溶液，最后用水冲洗并用吹风机吹干。