本发明涉及金属焊接领域，特别是涉及一种铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法。
背景技术：
1、随着航空航天、船舶制造、轨道交通等现代科学技术的飞速发展，对零件性能提出了更高的要求，铝合金凭借密度小、比强度高、导电导热性优良被广泛应用，还具备耐腐蚀性等特点，在经过合金化处理和热处理强化后能够满足各种复杂结构的需求，为航天系统和轨道交通的提供了可靠的性能需求。
2、目前对于铝合金的连接是一个技术难题，国内外针对铝合金的连接展开了一系列研究，首先铝合金的导热率大，在焊接过程中热量难集中，容易导致接头软化影响焊接质量。其次焊接过程中容易产生气孔和热裂纹，导致焊接热影响区的组织变化，强度和韧性下降，所以摸索焊接工艺参数，提高焊接质量才能满足工程应用的需求。
3、常用的焊接方式有激光焊、摩擦焊、电弧焊等，对于厚度为1～3mm的铝合金薄板来说连接时出现的难题相对较少，但对于厚度为3～10mm左右的铝合金厚板来说更容易出现气孔难抑制等问题，特别是对于slm制造的铝合金以及铝基复合材料等高性能材料，其焊接时的气孔问题更加突出。由于板材厚度差异大，一些普通的焊接方式焊接厚板出现未熔合等情况，效果并不是很理想，比如传统的激光焊在焊接过程中对母材熔化比较多，在熔化连接到一起后，容易产生脆性相、缺陷等导致接头服役性能不能满足要求。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本发明提供一种铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，可以有效改善焊接质量，提高接头性能。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，包括以下步骤：
4、步骤一、将待焊铝合金厚板的对接面加工使得对接之后形成v形坡口，将两个所述铝合金厚板固定在焊接工装上进行压紧，保证所述v形坡口根部的间隙为0mm，且使得两个所述铝合金厚板的上部表面保持齐平；
5、步骤二、在所述铝合金厚板上方布置用于送出铝合金焊丝的送丝嘴、用于发出激光束的激光焊接头以及焊接时需要的保护气嘴，所述送丝嘴与所述v形坡口的间隙靠近，所述激光焊接头对应所述送丝嘴进行安装；
6、步骤三、所述送丝嘴、所述激光焊接头和所述保护气嘴均沿所述v形坡口的长度方向前进以进行焊接，所述激光焊接头在焊接过程中前进的同时，激光束按设定的摆动方式进行往复摆动，所述激光焊接头的摆动幅度不大于所述v形坡口顶端的间隙的宽度。
7、优选地，所述铝合金厚板的厚度为3～10mm，所述v形坡口的单边夹角为4°～8°。
8、优选地，所述v形坡口为带钝边的v形坡口，所述钝边的高度大于0mm小于等于1mm。
9、优选地，所述铝合金厚板采用常规铝合金材料、铝基复合材料或者3d打印的铝合金材料。
10、优选地，在步骤一中，固定所述铝合金厚板之前，先对所述铝合金厚板进行表面打磨并刮掉对接面的氧化层，并使用无水乙醇擦洗和吹净对接面。
11、优选地，在步骤二中，将所述激光焊接头对准所述送丝嘴时，所述激光焊接头发射的激光束的焦点对应所述铝合金焊丝伸出端端部的外边缘，达到所述铝合金焊丝与激光束的焦点在所述铝合金厚板的上表面呈相切状态，所述激光焊接头发射的激光束的焦点与所述铝合金厚板的上表面位于同一个平面中。
12、优选地，在步骤二中，所述送丝嘴、所述激光焊接头和所述保护气嘴沿所述v形坡口的长度方向由前至后依次设置。
13、优选地，在步骤三中，在所述v形坡口的间隙的起始端和末端分别设置与所述铝合金厚板同材质的引板，所述激光焊接头发射激光束和所述送丝嘴送出所述铝合金焊丝先在起始端的所述引板上形成熔池，熔池向前移动引入两个所述铝合金厚板之间的所述v形坡口的间隙，直到熔池进入到末端的所述引板时停止。
14、优选地，在步骤三中，所述激光焊接头的摆动路径呈以焊缝为中心对称轴的圆形、或者呈以焊缝为x轴的正弦线形、或者呈以焊缝为中心对称轴的∞形、或者呈以焊缝为中心对称轴的8字形。
15、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
16、本发明的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，针对铝合金厚板设计v形坡口，使得在焊接过程中减少母材的熔化，焊丝充分熔化填充到整个间隙中让焊缝成型均匀，大量气孔逸出，降低了气孔率。本发明中激光焊接头在焊接过程中前进的同时，激光束按设定的摆动方式进行往复摆动，实现了快速摆动加速使熔池里的氢气逸出，使铝合金焊丝熔化后流入熔池，降低了气孔率，从而避免气孔缺陷及冶金反应脆性相的产生，可以有效改善焊接质量，提高接头性能。
1.一种铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，所述铝合金厚板的厚度为3～10mm，所述v形坡口的单边夹角为4°～8°。
3.根据权利要求1所述的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，所述v形坡口为带钝边的v形坡口，所述钝边的高度大于0mm小于等于1mm。
4.根据权利要求1所述的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，所述铝合金厚板采用常规铝合金材料、铝基复合材料或者3d打印的铝合金材料。
5.根据权利要求1所述的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，在步骤一中，固定所述铝合金厚板之前，先对所述铝合金厚板进行表面打磨并刮掉对接面的氧化层，并使用无水乙醇擦洗和吹净对接面。
6.根据权利要求1所述的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，在步骤二中，将所述激光焊接头对准所述送丝嘴时，所述激光焊接头发射的激光束的焦点对应所述铝合金焊丝伸出端端部的外边缘，达到所述铝合金焊丝与激光束的焦点在所述铝合金厚板的上表面呈相切状态，所述激光焊接头发射的激光束的焦点与所述铝合金厚板的上表面位于同一个平面中。
7.根据权利要求1所述的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，在步骤二中，所述送丝嘴、所述激光焊接头和所述保护气嘴沿所述v形坡口的长度方向由前至后依次设置。
8.根据权利要求1所述的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，在步骤三中，在所述v形坡口的间隙的起始端和末端分别设置与所述铝合金厚板同材质的引板，所述激光焊接头发射激光束和所述送丝嘴送出所述铝合金焊丝先在起始端的所述引板上形成熔池，熔池向前移动引入两个所述铝合金厚板之间的所述v形坡口的间隙，直到熔池进入到末端的所述引板时停止。
9.根据权利要求1所述的铝合金厚板v形坡口对接的摆动激光填丝焊方法，其特征在于，在步骤三中，所述激光焊接头的摆动路径呈以焊缝为中心对称轴的圆形、或者呈以焊缝为x轴的正弦线形、或者呈以焊缝为中心对称轴的∞形、或者呈以焊缝为中心对称轴的8字形。
