【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及焊接，特別是涉及一種激光焊接駝峰缺陷抑制方法。
技術介紹
1、厚板焊接是航空航天、船舶、軌道交通、工程機械等大型裝備制造過程中的關鍵工藝，其質量直接決定裝備的服役性能和壽命。隨著社會需求和工業技術的不斷發展，大型裝備的結構及服役環境也越來越復雜，這就對厚板的焊接制造提出了更為嚴格的要求。近年來，激光焊接已廣泛應用于航空領域、微型零件加工領域和薄壁材料加工領域等多個領域。與傳統多層多道電弧焊接相比，激光焊接具有焊接速度快、效率高、變形及殘余應力低等優勢；與電子束焊接相比，激光焊接具有不需要真空環境、易于實現大型復雜結構的焊接及工藝適應性強等優勢；與攪拌摩擦焊相比，激光焊接具有速度快、柔性高、適應性強及不需要后續加工等優勢。因此，激光焊接技術在高效率、高質量及高適應性等方面具有其獨特優勢，成為了近年來厚板焊接領域的重要研究方向之一。
2、常用的厚板激光焊接方法包括激光多道填充焊接(焊絲起弧或不起弧)和激光單道穿透焊接。激光多道填充焊接主要是通過焊絲的熔化過渡填充坡口，受到焊絲熔化量、熔滴過渡穩定性和熔池流動等因素的限制，單道焊接的填充厚度有限，因此，采用激光填充焊接方法實現厚板焊接一般需要多道焊縫。不同的是，激光穿透焊接是指焊接過程中，熔池或者匙孔完全穿透試板的激光焊接方法。激光穿透焊接依靠激光的高能量密度和強穿透性，無需設置坡口和填充材料，即可完全穿透和熔化材料，從而實現厚板的單道焊接。與激光填充焊接相比，激光穿透焊接的效率顯著提高、熱輸入顯著減小，其應用對于進一步縮短大型裝備的制造和維護周期、提升大型裝
3、然而，在激光穿透焊接過程中，極易出現駝峰缺陷，其中，駝峰是指出現在焊縫背面的、均勻分布的焊瘤，由于金屬聚集在焊縫背面形成了焊瘤，因此焊縫正面往往伴隨著下凹，導致形成凹陷及咬邊等衍生缺陷，會導致應力集中，嚴重弱化接頭性能。目前，激光穿透焊接厚板時產生的駝峰缺陷已成為限制該技術在相關領域應用的重要障礙，亟待突破。現有研究表明，在厚板超高功率激光焊接過程中，激光與材料相互作用劇烈，熔池體積和羽輝數量激增，熔池的表面張力難以平衡向下的重力和羽輝噴發反作用力，其力差會驅使熔池向焊縫背面流動并聚集，形成駝峰缺陷。因此，過大的熔池背流驅動力是焊縫產生駝峰缺陷的必要條件，減小熔池所受的力差是抑制駝峰的有效途徑，其中，熔池背流驅動力是指向下的羽輝噴發反作用力和重力與向上的表面張力的力差。
4、目前，厚板激光焊接駝峰缺陷的抑制方法主要包括真空法、磁場輔助法，氣室輔助法，底部襯墊法，其中，真空法是指將試板置于真空室中進行低壓或者真空焊接，焊接效果比較理想，但是真空室搭建復雜，成本高昂，焊接區域受限，基本停留于實驗室階段；磁場輔助法需要搭設電磁場設備，通過外加磁場彌補表面張力的不足，實現駝峰缺陷抑制，該方法設備搭建復雜，磁場作用不均勻，難以得到理想的效果；氣室輔助法是指在試板背面設置氣室，通過氣壓彌補面張力的不足，實現駝峰缺陷抑制，該方法對氣密性要求較高，不適用于長，曲焊縫；底部襯墊法需要在試板背面設置金屬薄片，以物理的方式托住下塌的熔池，效果不理想，且需要進行焊后打磨處理。
5、中國專利cn111872551b提供了一種激光焊接焊縫背面駝峰缺陷抑制方法，其通過特制氣流噴嘴在熔池上方外加高速橫吹氣流，使熔池上方和下方因伯努利效應形成壓強差，產生的差壓力作用于熔池，抑制熔池向焊縫背面的流動，進而抑制焊縫背面駝峰缺陷的產生。該專利具有如下缺陷：一、該專利是通過橫吹氣流產生壓強差，形成伯努利效應以補償底部熔池表面張力的不足，其能夠產生的有效壓力范圍是從氣嘴端開始的一小段氣流范圍內，氣流流經路徑為水平路徑，僅適用于平直焊縫，難以應用于曲焊縫；而對于斜焊縫(焊縫相對于水平面傾斜設置)，由于熔池傾斜，熔池所受到的重力狀態發生改變，氣流產生的氣壓差能否有效抑制駝峰有待驗證，對于斜焊縫難以應用，其應用范圍有限；二、為了使熔池產生足夠的壓強差，施加于正面焊縫的氣流流速較大，高速氣流可能直接作用于正面焊縫的熔池，使其受到沖擊造成焊接過程失穩；三、隨著板厚的增加，熔池重力及受到的反沖壓力更大，氣流產生的力差可能難以滿足實際需求；四、焊縫背面熔池的受力及流動狀態不一，通過該方法產生的力差理論上幾乎一致，難以實現缺陷的均勻抑制。
6、中國專利cn108406145a公開了一種氣體浮力輔助焊接裝置及利用該裝置的焊接方法，其基本原理是在焊縫下方通過輔助裝置與工件構成一個封閉氣室，在氣室中充滿一定氣壓的氣體，通過控制出氣口電磁閥和進氣口電磁閥206流量大小，使氣室中的氣壓維持穩定，在焊縫的底部營造高氣壓的氛圍，利用焊縫上下表面的氣壓差來平衡熔池下表面表面張力無法平衡的重力和動壓力，來達到熔池穩定的目的，消除塌陷、駝峰等焊接缺陷，從而提高焊接質量。該專利具有如下缺陷：一、該專利需要設置氣室并控制氣體流量大小，設備較為復雜；二、氣室需要與試板緊密貼合以保證氣密性，實際生產中操作復雜，適應性低；三、焊接過程中氣室需置于焊縫背面保持不動，完成局部焊接后需拆卸，并更換位置、重新安裝，之后才能完成單道長焊縫的后續焊接，操作復雜，效率較低；若定制化設計大長度氣室，又會增加成本與作業空間，幾乎無法滿足實際成產；四、難以定制適用于曲焊縫、斜焊縫的氣室，難以保證氣室的氣密性，難以適用于曲焊縫、斜焊縫。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種激光焊接駝峰缺陷抑制方法，以解決上述現有技術存在的問題，能夠減少或避免駝峰的產生，得到成形美觀、性能良好的焊縫；能夠優化焊縫的力學性能；應用范圍較廣。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：
3、本專利技術提供一種激光焊接駝峰缺陷抑制方法，包括如下步驟：
4、s1、在第一待焊接件的第一焊接面和/或第二待焊接件的第二焊接面上加工出微凹槽結構；向各所述微凹槽結構中填充合金粉末；
5、s2、通過穿透焊接的方式，將所述第一焊接面和所述第二焊接面焊接在一起。
6、優選的，s1包括：向各所述微凹槽結構中填充所述合金粉末后，對所述微凹槽結構中的所述合金粉末進行壓實處理。
7、優選的，s1包括：所述微凹槽結構包括多個呈點陣排列的第一微槽，所述第一焊接面和所述第二焊接面為矩形面。
8、優選的，各所述第一微槽的開口呈圓形。
9、優選的，s1包括：在向各所述微凹槽結構中填充所述合金粉末之前，通過公式1獲取所需的所述合金粉末的質量，公式1如下：
10、m＝ρvat/mn?公式1
11、其中，m為各所述微凹槽結構所需的所述合金粉末的質量；ρ為所述合金粉末的密度；v為各所述第一微槽的體積；a和b分別為所述矩形面的長度和寬度；m為各所述微凹槽結構沿所述矩形面的長度方向的相鄰兩個所述第一微槽的中心之間的距離；n為各所述微凹槽結構沿所述矩形面的寬度方向的相鄰兩個所述第一微槽的中心之間的距離。
12、優選的，s1包括：各所述微凹槽結構包括多個條形的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：S1包括：向各所述微凹槽結構中填充所述合金粉末后，對所述微凹槽結構中的所述合金粉末進行壓實處理。
3.根據權利要求1所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：S1包括：所述微凹槽結構包括多個呈點陣排列的第一微槽，所述第一焊接面和所述第二焊接面為矩形面。
4.根據權利要求3所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：各所述第一微槽的開口呈圓形。
5.根據權利要求3所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：S1包括：在向各所述微凹槽結構中填充所述合金粉末之前，通過公式1獲取所需的所述合金粉末的質量，公式1如下：
6.根據權利要求1所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：S1包括：各所述微凹槽結構包括多個條形的第二微槽，各所述微凹槽結構的多個所述第二微槽交錯設置呈網狀。
7.根據權利要求6所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：各所述第二微槽為矩形槽。
8.根據權利要求
9.根據權利要求1所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：S1包括：所述第一焊接面的獲取方法包括：對所述第一待焊接件進行銑削處理以獲取平整的所述第一焊接面；所述第二焊接面的獲取方法包括：對所述第二待焊接件進行銑削處理以獲取平整的所述第二焊接面。
10.根據權利要求1所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：S1包括：利用脈沖激光在所述第一焊接面和/或所述第二焊接面上加工出微凹槽結構。
...【技術特征摘要】
1.一種激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：s1包括：向各所述微凹槽結構中填充所述合金粉末后，對所述微凹槽結構中的所述合金粉末進行壓實處理。
3.根據權利要求1所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：s1包括：所述微凹槽結構包括多個呈點陣排列的第一微槽，所述第一焊接面和所述第二焊接面為矩形面。
4.根據權利要求3所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：各所述第一微槽的開口呈圓形。
5.根據權利要求3所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：s1包括：在向各所述微凹槽結構中填充所述合金粉末之前，通過公式1獲取所需的所述合金粉末的質量，公式1如下：
6.根據權利要求1所述的激光焊接駝峰缺陷抑制方法，其特征在于：s1包括：各所述微...
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