[发明专利]一种镁合金激光-超声双面焊接的方法

摘要

一种镁合金激光-超声双面焊接的方法，它涉及一种双面焊接的方法。本发明的方法为：首先对待焊接清洗装夹，设置超声波与激光位置，并设置相关工艺参数进行焊接。本发明的方法相比于传统钨极氩弧焊(TIG焊)，激光-超声双面焊接方法的焊接速度较快，提高了镁合金焊接效率，减少了焊接接头中易产生的气孔、夹杂、热裂纹以及焊不透等缺陷，使接头达到使用要求；相比于单侧超声辅助激光焊接，激光-超声双面焊方法中超声波施加于焊缝背面，在激光、超声双热源的作用下，熔池中温度梯度小，焊接过程中产生的焊接变形以及焊缝中热应力较小，从而有效地降低了焊接接头在脆性温度区间内产生热裂纹的倾向，使焊缝的力学性能得到提高。

主权项

一种镁合金激光‑超声双面焊接的方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：步骤一：焊前将待焊接工件用砂纸打磨去除表面氧化膜，并在丙酮中用超声波进行清洗；步骤二：将打磨或清洗后的待焊工件固定在焊接工装夹具上，放置于工作台上；步骤三：将超声波发生装置固定于激光头上，保持激光束垂直入射，使焦点位于待焊位置；超声波变幅杆位于焊缝背面，端部对准激光焊接所产生的熔池位置，并保持与激光束轴线夹角α为30°～60°，且激光束、超声变幅杆和焊缝位于同一竖直平面内；步骤四：设定焊接工艺参数：1)激光焊：激光功率为1kW～5kW，离焦量为‑3～+3mm，焊接速度为0.5～3m/min，采用Ar气保护，Ar气流量为5L/min～35L/min；2)超声波焊：超声波采用纵波，频率为20～40Hz，振幅为5～50μm；步骤五：打开激光器和超声波发生装置电源开始焊接，由焊接机器人集成系统控制焊接过程，首先超声波发生器先产生超声波作用在待焊位置，2～3s后激光器发出激光，实现激光‑超声双面焊接，最后保持激光头与超声波发生器同步运动完成整个焊接过程。