本发明涉及焊接,具体涉及一种高强钢高速激光焊接方法。
背景技术:
1、cp800高强钢具有高屈服强度、良好的抗边缘开裂性、优异的弯曲性能和韧性,可以有效提高汽车零件强度、刚度、发展空心零件替代实心零件,实现减重,提高燃油经济性。然而,先进高强度钢的焊接成形技术一直以来是应用中的技术难点。
2、传统的焊接方式焊接高强钢容易出现未熔合,在随后的变形过程中产生开裂等问题,同时焊接过程稳定性差,易出现裂纹,热影响性能劣化。激光焊接由于具有热输入小、效率高、焊缝质量高等优点,在汽车工业制造领域具有巨大应用前景。
3、目前,在保证焊缝质量的前提下,高强钢激光焊接速度最高能达到8m/min,随着激光焊接速度继续增加,焊缝表面会出现凹陷情况,对焊接接头的组织与性能产生不利影响。
4、因此,需要继续改进。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种高强钢高速激光焊接方法,能够保证焊缝质量,焊接接头力学性能,并且焊接速度快、焊接效率高。
2、本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为:一种高强钢高速激光焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
3、s1、将厚度为2mm-5mm且横向延伸的金属薄板加工成指定的形状,具体形状为两块金属薄板上表面的焊接侧各多加工出一道三棱柱,该三棱柱的长度方向与两块金属薄板对接形成的间隙的长度方向一致;
4、s2、采用激光头焊接,激光的入射角度相对竖直平面偏转角度为+10°,该竖直平面与s1中所述间隙的长度方向平行;
5、s3、在激光前端设置焊接预热装置,用于在焊接前对金属薄板进行加热。
6、进一步,所述步骤s1中,金属薄板的材质为高强钢,母材抗拉强度为800mpa及以上。
7、进一步,所述步骤s2中,焊接速度范围值为12m/min-15m/min,离焦量的范围值为0mm-5mm。采用合适的焊接速度和离焦量,在提高焊接效率的同时,使得工件能完全焊透,从而使焊接工件具有优异的性能,包括良好的拉伸及冲击性能,最终提高焊接产品的质量。进一步,所述步骤s3中,焊接预热装置包括用于预设的火焰喷枪、与火焰喷枪相连的排气管。
8、进一步,所述步骤s3中,所述焊接装置与激光头相连、且位于激光头的前侧,该焊接装置随激光头移动。
9、进一步,所述步骤s1还包括将两块金属薄板对接位置沿间隙长度方向的前端和后端焊接固定。这样防止激光高速焊接时,产生的焊接变形使得对接间隙变大,影响焊缝成形。
10、进一步,所述步骤s1中,两块金属薄板,均采用工件装夹固定。
11、与现有技术相比,本发明的优点在于:通过步骤s1将两块金属薄板加工成均带有三棱柱的特定形状,焊接完成后三棱柱与焊缝融为一体,同时步骤s2选择合适的激光入射角度而能够增加熔池稳定性,减少飞溅,步骤s3增加预热装置而能降低焊缝熔池金属的冷却速度、稳定熔池、减少飞溅,防止出现因为焊接速度过快,焊缝熔池金属冷却速度过快,熔池的金属液填充不足而影响焊缝成形的问题,三个步骤相结合,来改善高速焊接过程中,焊缝成形中出现的凹陷问题,从而保证焊缝质量(焊缝平整),焊接接头力学性能,焊接速度快、焊接效率高,降低汽车用高强钢焊接的生产成本,焊接速度甚至可以提高到12m/min-15m/min,也能确保焊缝质量,从而使焊接工件具有优异的性能,包括良好的拉伸及冲击性能,最终提高焊接产品的质量。
1.一种高强钢高速激光焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的高强钢高速激光焊接方法,其特征在于:所述步骤s1中,金属薄板的材质为高强钢,母材抗拉强度为800mpa及以上。
3.根据权利要求1所述的高强钢高速激光焊接方法,其特征在于:所述步骤s2中,焊接速度范围值为12m/min-15m/min,离焦量的范围值为0mm-5mm。
4.根据权利要求1所述的高强钢高速激光焊接方法,其特征在于:所述步骤s3中,焊接预热装置包括用于预设的火焰喷枪、与火焰喷枪相连的排气管。
5.根据权利要求1所述的高强钢高速激光焊接方法,其特征在于:所述步骤s3中,所述焊接装置与激光头相连、且位于激光头的前侧,该焊接装置随激光头移动。
6.根据权利要求1所述的高强钢高速激光焊接方法,其特征在于:所述步骤s1还包括将两块金属薄板对接位置沿间隙长度方向的前端和后端焊接固定。
7.根据权利要求1所述的高强钢高速激光焊接方法,其特征在于:所述步骤s1中,两块金属薄板,均采用工件装夹固定。
