(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211226304.0 (22)申请日 2022.10.09 (71)申请人 中车长春轨道客车股份有限公司 地址 130062 吉林省长 春市长客路20 01号 (72)发明人 王岩新　张艳辉　谭春超　曹静文　 艾福成　 (74)专利代理 机构 长春众邦菁华知识产权代理 有限公司 2 2214 专利代理师 田春梅 (51)Int.Cl. B23K 26/34(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种利用 激光熔凝修复不锈钢车体侧墙的 工艺方法 (57)摘要 一种利用 激光熔凝修复不锈钢车体侧墙的 工艺方法， 涉及城市轨道交通装备领域， 解决在 实际生产过程中， 由于装夹不严和不锈钢板局部 变形等原因， 使得激光搭接焊上下两板间不可避 免地出现装配间隙， 装配间隙过大会使得焊缝表 面出现下凹缺陷， 严重影 响侧墙的结构强度等问 题， 本发明中， 采用优化的参数进行激光焊接， 然 后以焊缝截面形貌与拉剪力作为焊缝质量评价 标准， 筛选出用于激光修复的缺陷试样； 确定激 光修复焊接参数， 对筛选出的缺陷试样进行激光 修复焊接； 通过对比激光修复前后焊缝的微观组 织与力学性能， 获得修复后的焊缝。 本发明在修 复的过程时， 不需要重新装夹， 也不添加粉末或 焊丝， 只在原工位重新对中激光轴心， 调节激光 参数即可实现修补。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115383309 A 2022.11.25 CN 115383309 A 1.一种不锈钢车体激光焊缝缺陷修复方法， 其特 征是： 该方法由以下步骤实现： 步骤一、 将不锈钢上板和下板进行搭接， 在所述上板和下板的搭接处添加不同厚度的 不锈钢垫片制备激光 缺陷焊缝， 然后采用夹具将所述上板和下板 夹紧固定； 步骤二、 确定 激光焊接参数， 进行第一次激光焊接； 步骤三、 以焊缝截面形貌与拉剪力作为焊缝质量评价标准， 筛选出用于激光修复的缺 陷试样； 步骤四、 确定 激光修复焊接参数， 对步骤三筛 选出的缺陷试样进行激光 修复焊接； 步骤五、 通过对比激光 修复前后焊缝的微观组织与力学性能， 获得修复后的焊缝。 2.根据权利要求1所述的一种不锈钢车体激光焊缝缺陷修复方法， 其特征在于： 在步骤 一之前， 还 包括焊前准备； 将试板表面用砂纸打磨， 并用丙酮清洗， 再烘干， 去除试板表面氧化物及油污 。 3.根据权利要求1所述的一种不锈钢车体激光焊缝缺陷修复方法， 其特征在于： 在焊接 过程中， 采用干燥的压缩空气作为保护气体， 气体流 量为30L/min。 4.根据权利要求1所述的一种不锈钢车体激光焊缝缺陷修复方法， 其特征在于： 步骤一 中， 不锈钢上板和下板的厚度组合 为0.6+2m m， 即上板厚度0.6m m、 下板厚度2m m； 不同厚度的不锈钢垫片厚度分别为0、 0.1m m、 0.2mm、 0.3mm和0.4mm。 5.根据权利要求1所述的一种不锈钢车体激光焊缝缺陷修复方法， 其特征在于： 步骤二 中， 第一次激光焊焊接参数分别为： 激光功率1.4kW， 焊接速度3.81m/min， 离焦量0mm； 装配 间隙0、 0.1m m、 0.2mm、 0.3mm和0.4mm。 6.根据权利要求1所述的一种不锈钢车体激光焊缝缺陷修复方法， 其特征在于： 步骤四 中， 激光修复焊焊接参数为： 激光功率： 1.2 ‑1.6kW， 焊接速度： 3.61m/min ‑3.91m/min， 离焦 量： 0‑10mm。 7.根据权利要求1所述的一种不锈钢车体激光焊缝缺陷修复方法， 其特征在于： 步骤五 中， 采用激光聚焦的方式， 将激光光斑聚焦在缺陷焊缝表面， 使其局部熔化并与周围介质进 行热传导， 使得缺陷金属表面快速凝固， 获得的铸态组织在基体结合处形成冶金结合， 获得 满足要求的焊缝。 8.根据权利要求1所述的一种不锈钢车体激光焊缝缺陷修复方法， 其特征在于： 当焊缝 表面凹陷量超过上板的10％即为不合格； 对于0.6+2板厚组合的奥氏体不锈钢激光修复焊 缝， 其拉剪力大于等于10k N。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115383309 A 2一种利用激光熔凝修复不锈钢车 体侧墙的工艺方 法 技术领域 [0001]本发明涉及城市轨道交通装备领域， 具体涉及一种利用激光熔凝修复不锈钢车体 侧墙的工艺方法。 背景技术 [0002]奥氏体不锈钢具有较高的耐腐蚀性、 耐热性、 较好的低温性能及良好的加工性能 等优质性能， 已经广泛应用在核武器、 化工、 石油和能源等工业领域。 目前， 轨道客车钢车体 材料选用碳钢与301LN奥氏体不锈钢两种， 后者较前者具有热导率低、 线膨胀系数大的特 点， 所以当采用焊接热输入较大的电弧焊时， 会产生较大 的焊接变形。 针对此现象， 车体的 焊接通常采用热输入较低的电阻点焊， 车体的侧墙是对平面度与弧形精度要求较高的部 件， 电阻点焊技 术在一定程度上已不能满足整车密封性、 生产效率、 美观性 等方面的要求。 [0003]随着激光加工技术的不断发展， 激光焊作为一种高能束焊接方法， 具有焊接速度 快、 生产效率高、 焊接成形较好、 热影响区小、 焊接接头强度高等优点， 被广泛的应用在不锈 钢车体侧墙的生产上。 侧墙钢结构采用的是板、 梁 结构， 外侧的不锈钢墙板与内侧的骨架结 构采用搭接的形式进行连接， 但是在不锈钢 车体侧墙实际生产过程中， 不可避免地出现组 对精度不高及不锈钢板局部变形等问题， 导致激光搭接焊上下两板出现间隙， 对焊缝表面 成型及力学性能产生不利影响。 激光熔凝技术不同于以往的修复技术， 该技术不需要添丝 或添加金属粉末， 可使激光直接作用于缺陷焊缝金属周围， 该技术应用于不锈钢轨道车辆 车体激光焊缝缺陷修复， 对轨道客车 行业具有重要的使用价 值和广阔的应用前 景。 发明内容 [0004]本发明提供了一种利用激光熔凝修复不锈钢车体侧墙的工艺方法， 在实际生产过 程中， 由于装夹不严和不锈钢板局部变形等原因， 使得激光搭接焊上下两板间不可避免地 出现装配间隙， 装配间隙过大会使 得焊缝表面出现下凹缺陷， 严重影响侧墙的结构强度， 在 实际生产中亟需对缺陷接 头进行修复。 [0005]一种利用激光熔凝修复不锈钢车体侧墙的工艺方法， 该 方法由以下步骤实现： [0006]步骤一、 将不锈钢上板和下板进行搭接， 在所述上板和下板 的搭接处添加不 同厚 度的不锈钢垫片制备激光 缺陷焊缝， 然后采用夹具将所述上板和下板 夹紧固定； [0007]步骤二、 确定 激光焊接参数， 进行第一次激光焊接； [0008]步骤三、 以焊缝截面形貌与拉剪力作为焊缝质量评价标准， 筛选出用于激光修复 的缺陷试样； [0009]步骤四、 确定 激光修复焊接参数， 对步骤三筛 选出的缺陷试样进行激光 修复焊接； [0010]步骤五、 通过对比激光修复前后焊缝的微观组织与力学性能， 获得修复后的焊缝 使用要求。 [0011]本发明的有益效果： [0012]1、 采用激光修复工艺对缺陷焊缝进行激光重熔。 由于激光焊的变形较小， 能量集说　明　书 1/4 页 3 CN 115383309 A 3