本發(fā)明涉及航空制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光焊接段的焊接方法、激光焊接方法及多層焊縫的激光焊接方法。

背景技術(shù)：

普通的焊接一般采用低壓大電流作為能量輸入，由于金屬的導(dǎo)電能力強，導(dǎo)致焊接電流的熱影響區(qū)大、應(yīng)力大、變形大。在普通焊接過程中除直線和圓弧可以采用自動化焊接外，復(fù)雜的焊接路徑都要采用人工焊接，勞動強度大，工作環(huán)境惡劣。對于電流+焊條的焊接方式想要實現(xiàn)全自動化焊接有一定難度。而以激光作為能量源，采用同軸送粉的方式可以實現(xiàn)連續(xù)的連接、熔覆、成形加工作業(yè)。激光作用在焊接區(qū)的表面，對其他部位的影響小，熱影響區(qū)小，應(yīng)力、應(yīng)變小，采用激光的連接的零件的方式，一般將零件放置在保護氣氛中，或者對連接區(qū)進行局部氣氛保護，因此激光焊接過程中的粉塵和煙較少，環(huán)境污染小。

采用激光同軸送粉的焊接方式可以實現(xiàn)全自動化焊接，將不同的零件拼接到一起?？梢圆捎闷胀C床或者采用機器人作為運動機構(gòu)，利用NC代碼或機器人語言進行控制，目前主要是單向焊接、掃描方式為主，對于同軸送粉的焊接采用單向掃描方式將浪費大量的粉末，浪費加工時間。

因此，希望有一種技術(shù)方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種激光焊接段的焊接方法來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的中的至少一個上述缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種激光焊接段的焊接方法，用于焊縫區(qū)域內(nèi)的焊接段的焊接，其特征在于，所述激光焊接段的焊接方法包括：步驟1：將兩個待焊接零件的焊縫區(qū)域劃分成多個焊接段，對每個焊接段內(nèi)部采用螺旋掃描方式或往復(fù)掃描方式進行焊接。

優(yōu)選地，所述步驟1中的螺旋掃描方式具體為：步驟11：將一個焊接段內(nèi)部劃分成多條封閉掃描環(huán)路，各條所述封閉掃描環(huán)路的周長均不同，且各條封閉掃描環(huán)路以周長遞增的方式相互套設(shè)，每條封閉掃描環(huán)路具有一個焊接點作為該封閉掃描環(huán)路的焊接起點以及焊接終點，該焊接點成為焊接環(huán)路點；步驟12：以各條未焊接的所述封閉掃描環(huán)路中周長最小的封閉掃描環(huán)路的焊接環(huán)路點開始焊接，并在焊接完所述周長最小的封閉掃描環(huán)路后自該焊接環(huán)路點焊接至該條封閉掃描環(huán)路相鄰的未焊接的封閉掃描環(huán)路的焊接環(huán)路點；

步驟13：重復(fù)所述步驟12，直至各條所述封閉掃描環(huán)路均焊接完成。

優(yōu)選地，所述步驟1中的往復(fù)掃描方式具體為：步驟11：將一個焊接段內(nèi)部劃分成多條并列排布的直線焊接條以及用于連接每兩個相鄰的焊接條的連接段，一個連接段用于連接一個焊接條的首部以及另一個焊接條的尾部，所述首部為該焊接條首先焊接的位置，所述尾部為一個焊接條最后焊接的位置；所述并列排布的直線焊接條中有兩個直線焊接條只與一個直線焊接條相鄰，該兩個直線焊接條稱為端部焊接條；自其中一個端部焊接條起，以直線焊接條、連接段、與連接段連接的另一條直線焊接條的方式進行焊接，直至焊接至另一端部焊接條的尾部。

本申請還提供了一種激光焊接方法，用于焊接待焊接零件，所述激光焊接方法包括：步驟1：將待焊接零件的焊縫區(qū)域進行區(qū)塊劃分，形成第一焊接區(qū)塊以及第二焊接區(qū)塊，所述第一焊接區(qū)塊包括多個焊接段，所述第二焊接區(qū)塊包括多個焊接段，所述第一焊接區(qū)塊的焊接段的兩端均與第二焊接區(qū)塊的焊接段相鄰，所述第二焊接區(qū)塊的焊接段的兩端均與第一焊接區(qū)塊的焊接段相鄰，每個所述第一焊接區(qū)塊的焊接段與所述第二焊接區(qū)塊的焊接段均采用如上所述的激光焊接段的焊接方法；步驟2：選擇焊縫區(qū)域的中部為起始點，以位于所述焊縫區(qū)域的中部的第一焊接區(qū)塊或第二焊接區(qū)塊的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區(qū)塊，并自該焊接段其采用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最后一塊該焊接區(qū)塊的焊接塊；步驟3：以所述步驟2中的作為起點的焊接段相鄰的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區(qū)塊，并自該焊接段其采用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最后一塊該焊接區(qū)塊的焊接塊。

優(yōu)選地，所述螺旋焊接的方式具體為：以第一焊接區(qū)塊或第二焊接區(qū)塊中的一個焊接段為起點，跳焊至與該焊接段的一端最近的相同焊接區(qū)塊的焊接段，該焊接段的該端稱為第一端，該焊接段的另一端稱為第二端；再跳焊至第二端最近的相同焊接區(qū)塊的焊接段；并以第一端最近的未焊接的相同焊接區(qū)塊的焊接段-第二端最近的未焊接的相同焊接區(qū)塊的焊接段的順序進行跳焊。

優(yōu)選地，每段所述焊接段的長度小于或等于12CM。

本申請還提供了一種多層焊縫的激光焊接方法，用于焊接具有多層焊縫的待焊接材料，待焊接材料的每層焊縫均采用如上所述的激光焊接方法。

優(yōu)選地，所述待焊接材料的每層之間采用交錯的方式壓所述焊接段部分區(qū)域的方式進行。

優(yōu)選地，每次壓所述焊接段三分之一的區(qū)域。

本申請的激光焊接段的焊接方法采用螺旋掃描或者往復(fù)掃描方式，避免了單段焊接路徑內(nèi)的空跳行程，大幅提高激光同軸送粉方式在拼接、激光焊接方面的連接效率。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光焊接段的焊接方法的螺旋掃描方式的路徑示意圖。

圖2是圖1所示的激光焊接段的焊接方法的往復(fù)掃描方式的路徑示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光焊接方法的焊縫區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多層焊縫的激光焊接方法的多層焊接區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記

1、焊接段

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光焊接段的焊接方法的螺旋掃描方式的路徑示意圖。圖2是圖1所示的激光焊接段的焊接方法的往復(fù)掃描方式的路徑示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光焊接方法的焊縫區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的多層焊縫的激光焊接方法的多層焊接區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示的激光焊接段的焊接方法，用于焊縫區(qū)域內(nèi)的焊接段1的焊接，該激光焊接段1的焊接方法包括：步驟1：將兩個待焊接零件的焊縫區(qū)域劃分成多個焊接段1，對每個焊接段1內(nèi)部采用螺旋掃描方式或往復(fù)掃描方式進行焊接。

本申請的激光焊接段的焊接方法采用螺旋掃描或者往復(fù)掃描方式，避免了單段焊接路徑內(nèi)的空跳行程，大幅提高激光同軸送粉方式在拼接、激光焊接方面的連接效率。

參見圖1，在圖1所示實施例中，步驟1中的螺旋掃描方式具體為：步驟11：將一個焊接段內(nèi)部劃分成多條封閉掃描環(huán)路，各條封閉掃描環(huán)路的周長均不同，且各條封閉掃描環(huán)路以周長遞增的方式相互套設(shè)，每條封閉掃描環(huán)路具有一個焊接點作為該封閉掃描環(huán)路的焊接起點以及焊接終點，該焊接點成為焊接環(huán)路點；

步驟12：以各條未焊接的所述封閉掃描環(huán)路中周長最小的封閉掃描環(huán)路(圖1中最內(nèi)的一條封閉掃描環(huán)路)的焊接環(huán)路點開始焊接，并在焊接完周長最小的封閉掃描環(huán)路后自該焊接環(huán)路點焊接至該條封閉掃描環(huán)路相鄰的未焊接的封閉掃描環(huán)路的焊接環(huán)路點；

步驟13：重復(fù)步驟12，直至各條封閉掃描環(huán)路均焊接完成。

參見圖2，在圖2所示實施例中，步驟1中的往復(fù)掃描方式具體為：步驟11：將一個焊接段內(nèi)部劃分成多條并列排布的直線焊接條以及用于連接每兩個相鄰的焊接條的連接段，一個連接段用于連接一個焊接條的首部以及另一個焊接條的尾部，首部為該焊接條首先焊接的位置，尾部為一個焊接條最后焊接的位置；并列排布的直線焊接條中有兩個直線焊接條只與一個直線焊接條相鄰，該兩個直線焊接條稱為端部焊接條(圖2中上部的一條焊接條或下部的一條焊接條)；自其中一個端部焊接條起，以直線焊接條、連接段、與連接段連接的另一條直線焊接條的方式進行焊接，直至焊接至另一端部焊接條的尾部。

如圖3所示的激光焊接方法，用于焊接待焊接零件，該激光焊接方法包括：

步驟1：將待焊接零件的焊縫區(qū)域進行區(qū)塊劃分，形成第一焊接區(qū)塊以及第二焊接區(qū)塊，第一焊接區(qū)塊包括多個焊接段1，第二焊接區(qū)塊包括多個焊接段1，第一焊接區(qū)塊的焊接段1的兩端均與第二焊接區(qū)塊的焊接段1相鄰，第二焊接區(qū)塊的焊接段1的兩端均與第一焊接區(qū)塊的焊接段1相鄰，每個第一焊接區(qū)塊的焊接段1與所述第二焊接區(qū)塊的焊接段1均采用如上所述的激光焊接剖口的方法；

步驟2：選擇焊縫區(qū)域的中部為起始點，以位于焊縫區(qū)域的中部的第一焊接區(qū)塊或第二焊接區(qū)塊的焊接段1為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區(qū)塊，并自該焊接段其采用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最后一塊該焊接區(qū)塊的焊接塊；

步驟3：以步驟2中的作為起點的焊接段1相鄰的焊接段1為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段1相同的焊接區(qū)塊，并自該焊接段1起采用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最后一塊該焊接區(qū)塊的焊接塊1。

本申請的激光焊接方法采用螺旋焊接的方式進行焊接，各個焊接段的熱均勻性更好，有利于降低熱應(yīng)力、減小熱變形。相鄰的焊接段相距越遠熱均勻性越不好，以此可以作為評定熱均勻性的依據(jù)，而熱均勻性越好，對減小熱應(yīng)力越有利。

可以理解的是，在劃分焊接段時，即可以劃分奇數(shù)個焊接段，也可以焊接偶數(shù)個焊接段，在焊接段為奇數(shù)個時，中部的一個焊接段為起點。當(dāng)焊接段為偶數(shù)個，中部的兩個焊接段中任選一個即可。

在本實施例中，螺旋焊接的方式具體為：以第一焊接區(qū)塊或第二焊接區(qū)塊中的一個焊接段為起點，跳焊至與該焊接段的一端最近的相同焊接區(qū)塊的焊接段，該焊接段的該端稱為第一端，該焊接段的另一端稱為第二端；再跳焊至第二端最近的相同焊接區(qū)塊的焊接段；并以第一端最近的未焊接的相同焊接區(qū)塊的焊接段-第二端最近的未焊接的相同焊接區(qū)塊的焊接段的順序進行跳焊。

在本實施例中，每段焊接段的長度小于或等于12CM。

下面以舉例的方式對本申請作進一步闡述。可以理解的是，該舉例并不構(gòu)成對本申請的任何限制。

參見圖3，圖3為一示例性的焊縫區(qū)域，將該焊縫區(qū)域進行區(qū)塊劃分，形成第一焊接區(qū)塊以及第二焊接區(qū)塊，第一焊接區(qū)塊包括多個焊接段1，第二焊接區(qū)塊包括多個焊接段1，第一焊接區(qū)塊的焊接段1的兩端均與第二焊接區(qū)塊的焊接段相鄰，第二焊接區(qū)塊的焊接段的兩端均與第一焊接區(qū)塊的焊接段相鄰；

步驟2：選擇焊縫區(qū)域的中部為起始點，以位于焊縫區(qū)域的中部的第一焊接區(qū)塊或第二焊接區(qū)塊的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區(qū)塊，并自該焊接段其采用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最后一塊該焊接區(qū)塊的焊接塊；

步驟3：以步驟2中的作為起點的焊接段相鄰的焊接段為起點進行跳焊，跳焊路徑為焊接與該焊接段相同的焊接區(qū)塊，并自該焊接段其采用螺旋焊接的方式進行焊接，直至焊接至最后一塊該焊接區(qū)塊的焊接塊。

參見圖3，具體地，螺旋焊接方式為以第一焊接區(qū)塊或第二焊接區(qū)塊中的一個焊接段為起點，跳焊至與該焊接段的一端最近的相同焊接區(qū)塊的焊接段，該焊接段的該端稱為第一端，該焊接段的另一端稱為第二端；再跳焊至第二端最近的相同焊接區(qū)塊的焊接段；并以第一端最近的未焊接的相同焊接區(qū)塊的焊接段-第二端最近的未焊接的相同焊接區(qū)塊的焊接段的順序進行跳焊。

本申請還提供了一種多層焊縫的激光焊接方法，用于焊接具有多層焊縫的待焊接材料，在該多層焊縫的激光焊接方法中，待焊接材料的每層焊縫均采用如上所述的激光焊接方法。這樣，每層就形成了多個焊接段。

參見圖4，在本實施例中，待焊接材料的每層之間采用交錯的方式壓焊接段部分區(qū)域的方式進行。

在本實施例中，每次壓焊接段三分之一的區(qū)域。這樣，每經(jīng)過三層，第四層即恢復(fù)到一個完整的焊接段(參見圖4)。采用這種方式，經(jīng)過三個循環(huán)，路徑將回到第一層的順序和狀態(tài)。

最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。