具有高送丝速度的激光/MIG混合焊接方法
专利汇可以提供具有高送丝速度的激光/MIG混合焊接方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种激光/MIG混合 焊接 方法，其中通过在设置于待焊接到一起的边缘之间的坡口的至少一部分中沉积以至少一个填充丝的形式供给的熔融金属来填充所述坡口，所述填充丝被结合在一起的 电弧 和 激光束 熔化 ，其特征在于，在至少2m/min的焊接速度下进行焊接；填充丝的进给速度至少为20m/min；而填充丝的直径小于1.2mm。，下面是具有高送丝速度的激光/MIG混合焊接方法专利的具体信息内容。
1.一种激光/MIG混合焊接方法，其中通过在设置于待焊接到一起 的边缘之间的坡口的至少一部分中沉积以至少一个填充丝的形式供给的熔 融金属来填充所述坡口，所述填充丝被结合在一起的电弧和激光束熔化， 其特征在于：
在至少2m/min的焊接速度下进行焊接；
填充丝的进给速度至少为20m/min；以及
填充丝的直径小于1.2mm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待焊接的边缘是 单个金属工件的边缘或两个不同金属工件的边缘。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述待焊接的边 缘是一个或多个管件或管状件的边缘。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，形成在 待焊接边缘之间的坡口为“V”形或“X”形。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在 2.5m/min到4m/min之间的焊接速度下进行焊接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述填 充丝的进给速度至少为22m/min，优选在25m/min到35m/min之间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述填 充丝的直径小于1.1mm，优选在1mm到0.8mm之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述待 焊接的金属工件由碳钢或不锈钢制成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述填 充丝是实心填充丝或药芯填充丝。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，通过施 加350A到500A，优选400A到500A的电流来获得电弧，利用CO2、YAG 或二极管型的激光装置来获得激光束。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在焊 接过程中使用保护气体，所述保护气体的组成为：
氦气、氩气和氧气；
氦气、氩气和CO2；
氦气和氩气；
氩气和氧气；或者
氩气和CO2。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述 填充丝的直径小于1.19mm，优选小于1.17mm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述 填充丝的直径在0.6mm到1.15mm之间。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，通过 沉积来自被电弧和激光束熔化的填充丝的金属来完全填充所述坡口。
技术领域
背景技术
如果希望通过进行激光/MIG(金属极惰性气体)混合焊接在坡口内沉 积金属来填充该坡口，则需要达到高的焊接速度-即至少若干m/min(米/ 分钟)的速度-以维持该方法的生产率，所述焊接方法的原理在图1中示 出。
焊接速度越高，填充丝(焊丝)进给速度也必须越高，以便能在所讨 论的焊接速度下快速填充坡口-即“V”形、“X”形或其它形状的切口- 的空间。
在这些条件下，一旦焊接速度达到2m/min左右或更高，则-对于8mm 的厚度并考虑到所采用的坡口形状来说-会导致必须将填充丝进给速度提 高至超出送丝机通常使用的极限值，即一般为20m/min左右。
因此，提高沉积速度的一种解决方案是增大填充丝的直径，因为常规 使用的填充丝的直径是1.2mm。
但是，要达到恒定的金属沉积速度，所出现的问题就是需要较高的电 流来熔化大直径的填充丝-即直径在1.6mm左右的填充丝，但在这种情况 下该方法又达到了大多数MIG发电机的通常为450A左右的电流极限，因 此该极限使得不能发出大于该值的电流。
由此产生的问题是：如何能够高速填充坡口而又不会遇到上述缺点和 限制。
发明内容
根据这种情况，本发明的方法可以包括下列特征中的一项或多项：
-使用相互结合在一起的单个电孤和单个激光束；
-待焊接的边缘是单个金属工件的边缘或两个不同金属工件的边缘；
-在待焊接的边缘处测量，待焊接工件的厚度在6mm到60mm之间；
-待焊接的边缘是一个或多个管件或管状件的边缘；
-形成在待焊接边缘之间的坡口为“V”形或“X”形；
-在2.5m/min到4m/min间的焊接速度下进行焊接；
-填充丝的进给速度至少为22m/min，优选在25m/min到35m/min 之间；
-填充丝的直径小于1.19mm，优选小于1.17mm；
-填充丝的直径大于0.4mm；
-填充丝的直径小于1.1mm，优选在1mm到0.8mm之间；
-填充丝的直径在0.6mm到1.15mm之间；
-所述待焊接的金属工件由碳(素)钢或不锈钢制成；
-所述填充丝为实心填充丝或药芯填充丝；
-通过沉积来自被电弧和激光束熔化的填充丝的金属来完全填充坡 口；
-通过施加350A到500A，优选400A到500A的电流来获得电弧， 利用CO2、YAG或二极管型的激光装置来获得激光束；以及
-在焊接过程中使用保护气体，所述保护气体的组成为：氦气、氩气 和氧气；氦气、氩气和CO2；氦气和氩气；氩气和氧气；或者氩气和CO2。 对用于焊接任何特定材料的最适合的气体的选择在本领域技术人员的能力 范围内，并且可以通过经验做出。
换句话说，根据本发明，已经在实际中发现，为解决上述问题，将送 丝速度增加至大于20m/min并且在30m/min到40m/min以内是明智的， 与现有技术相反，这通常可通过改变送丝机马达的减速比但同时仍使用直 径小于1.2mm的填充丝来非常容易地实现。
这是由于在恒定的金属沉积速度下，减小填充丝的直径可以降低所需 要的电流。从而，对于由电焊发电机发出的电流的最大值来说，增加熔融 金属的量从而在所讨论的大于2m/min的焊接速度下填充坡口的更多部分 是可能的。
附图说明
图1示出本发明的激光/MIG混合焊接方法；
图2中的照片示出根据图1的方法对形成在厚8mm的板材内的坡口 进行MIG混合焊接而得到的焊接原形图(现有技术的比较示例)；
图3中的照片示出根据本发明进行的与图2相同的试验。
具体实施方式
图2中的照片示出根据图1的方法对形成于8mm厚的板材中的坡口 进行MIG混合焊接而得到的焊接原形图(现有技术的比较示例)。焊接 速度为3m/min，激光装置的功率为8KW，填充丝进给速度为19m/min， 填充丝直径为1.2mm，而焊接电流为450A。如图所示，在该示例中坡口 未被完全填满。
与此相对比，图3中的照片示出相同的试验，但在本示例中，填充丝 进给速度为30m/min，而填充丝的直径为1mm，也就是说本示例为根据本 发明的方法的示例。
如在本示例中所见的，如果采用本发明的方法，则坡口就被完全填满， 这对通过采用大于20m/min的送丝速度和小于1.2mm的填充丝直径来解 决完全填满坡口的问题这一方案进行了清楚的证明。
更一般地，本发明的焊接方法特别适合在自动焊接线上制造管件或管 状件，还适用于对接焊或者管道的铺设一尤其是在海上或在陆地上进行的 管道铺设。
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