ICS25.160.10CCSJ33團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CWAN0187—2025鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接推薦工藝規(guī)范Recommendationprocedurespecificationforlaser-archybridweldingofaluminiumalloy2025-12-23發(fā)布 2026-01-01實(shí)施中國焊接協(xié)會 發(fā)布T/CWAN0187T/CWAN0187—2025PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANI目 次前 言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語與定義 2一般要求 2工藝要求 5焊接質(zhì)量要求 8焊接檢驗(yàn) 8附錄A（資料性）焊接工藝規(guī)程 11前 言GB/T1.1—20201本文件由中國焊接協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：江西昌景航空制造有限公司、南昌航空大學(xué)、中焊科技發(fā)展（哈爾濱）有限公本文件主要起草人：張體明、謝吉林、申洋、巫正瑜、殷祚炷、王蘇煜、陳玉華、武鵬博、胡建華、林曉輝、李旭、張?zhí)炖怼⑶亟?、王雷、方乃文、馮志強(qiáng)、牛董山鈺、張大林、付原科、陳玿鑫、于春洋。T/CWAN0187—2025T/CWAN0187—2025PAGEPAGE10鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接推薦工藝規(guī)范范圍本文件規(guī)定了鋁合金激光-電弧復(fù)合焊接的一般要求、工藝要求、質(zhì)量要求和焊接檢驗(yàn)等內(nèi)容。本文件適用于板厚范圍≥3mm的鋁合金板材和型材的激光-電弧復(fù)合焊接，鋁合金管的激光-電弧復(fù)合焊接可參照此標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T985.1氣焊、焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和高能束焊的推薦坡口GB/T985.3鋁及鋁合金氣體保護(hù)焊的推薦坡口GB/T26502651焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法GB/T2653焊接接頭彎曲試驗(yàn)方法GB/T2654焊接接頭硬度試驗(yàn)方法GB/T3075金屬材料疲勞試驗(yàn)軸向力控制方法GB/T3323.11部分：X和伽瑪射線的膠片技術(shù)GB/T3375焊接術(shù)語GB/T4842氬GB/T7247.11部分：設(shè)備分類、要求GB/T7247.44部分：激光防護(hù)屏GB/T7247.1414部分：用戶指南GB/T8118電弧焊機(jī)通用技術(shù)條件GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認(rèn)證GB9448焊接與切割安全GB/T10858鋁及鋁合金焊絲GB/T11345焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定GB/T15490固體激光器總規(guī)范GB/T15579弧焊設(shè)備GB/T18851.11部分：總則GB/T19805焊接操作工技能評定GB/T19866焊接工藝規(guī)程及評定的一般原則GB/T19867.6激光-電弧復(fù)合焊接工藝規(guī)程GB/T22087鋁及鋁合金弧焊接頭的缺欠質(zhì)量等級GB/T22641船用鋁合金板材GB/T26953焊縫無損檢測焊縫滲透檢測驗(yàn)收等級GB/T26955金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)焊縫宏觀和微觀檢驗(yàn)GB30863個體防護(hù)裝備眼面部防護(hù)激光防護(hù)鏡GB/T31358半導(dǎo)體激光器總規(guī)范GB/T32182軌道交通用鋁及鋁合金板材GB/T32259焊縫無損檢測熔焊接頭目視檢測GB/T37910.22部分：鋁及鋁合金GB/T42793航空用鋁合金板材通用技術(shù)規(guī)范0009焊接術(shù)語熔化焊術(shù)語與定義GB/T3375、GB/T19866、GB/T19867.6、GB/T37893和T/CWAN0009界定的術(shù)語及定義適用于本文件。一般要求人員焊接操作人員應(yīng)經(jīng)過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，具備足夠的焊接專業(yè)知識和技能，通過考核并取得考試機(jī)構(gòu)頒發(fā)的資格證書，且證書應(yīng)在有效期內(nèi)。焊接人員應(yīng)按GB/T19805焊接檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)過相關(guān)檢驗(yàn)知識理論學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，并取得相應(yīng)的資格證書，且證書應(yīng)在有效期內(nèi)。其中，無損檢測人員應(yīng)取得GB/T9445中規(guī)定的2級以上資格證書。安全防護(hù)焊接操作的環(huán)境條件應(yīng)符合GB/T7247.1、GB/T7247.4等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。焊接操作要求及防護(hù)措施應(yīng)符合GB/T7247.14、GB9448和GB30863等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。設(shè)備及儀器儀表激光發(fā)生器、光束傳輸系統(tǒng)及聚焦系統(tǒng)、弧焊電源、激光-電弧復(fù)合焊槍、焊槍行走機(jī)構(gòu)、除塵裝激光發(fā)生器應(yīng)符合GB/T15490和GB/T31358等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定；弧焊電源應(yīng)符合GB/T8118和GB/T15579等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。設(shè)備應(yīng)按要求定期保養(yǎng)、維護(hù)和校準(zhǔn)。1相關(guān)設(shè)備連入的電源網(wǎng)路電壓波動范圍不應(yīng)超過額定值的±10，否則應(yīng)配備穩(wěn)壓器。材料鋁合金板及焊絲應(yīng)具有生產(chǎn)廠家提供的質(zhì)量保證書，如有必要應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。鋁合金板應(yīng)符合GB/T22641、GB/T32182、GB/T42793標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定或符合設(shè)計(jì)技術(shù)條件中所提出的要求。在焊前4h以內(nèi)應(yīng)仔細(xì)清理母材及焊絲，清理可選以下方法進(jìn)行：用工業(yè)酒精或丙酮去除母材及焊絲表面殘存的油污等污物；需要時，宜采用10%NaOH溶液清洗10min去除氧化膜，再用30%HNO3溶液亮化處理約1min，清洗后應(yīng)立即用清水沖洗、烘干；當(dāng)鋁合金板材較大時推薦采用激光清洗。鋁合金焊絲應(yīng)符合GB/T10858相關(guān)規(guī)定或符合設(shè)計(jì)技術(shù)條件中所提出的要求。℃~15℃，相對濕度≤60。室內(nèi)應(yīng)保持整潔。堆放時不宜直接放在地面上，宜放在離地面和墻壁≥300mm的架子或墊板上，以保持空氣流通，防止受潮。鋁合金焊絲應(yīng)在開包后48h焊接過程所使用的保護(hù)氣體應(yīng)符合GB/T484299.99%，露點(diǎn)在-50℃以下。環(huán)境焊接環(huán)境應(yīng)保持通風(fēng)良好，焊接環(huán)境清潔，無灰塵、煙霧等。焊接作業(yè)環(huán)境風(fēng)速宜≤1.5m/s。焊接作業(yè)環(huán)境濕度宜＜80%。禁止在下雨、下雪等室外環(huán)境作業(yè)。焊件表面溫度宜≥8。鋁合金的焊接操作區(qū)域應(yīng)與其他材料的作業(yè)區(qū)分開，建議設(shè)立獨(dú)立的恒溫恒濕的焊接車間。坡口制備鋁合金激光-電弧復(fù)合焊的坡口可按GB/T985.1、GB/T985.3的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，尺寸的選擇上應(yīng)兼顧激光穿透能力強(qiáng)的工藝特點(diǎn)，推薦采用的坡口形式見表1，其他形式接頭由供需雙方協(xié)商確定。表1推薦采用坡口形式單位為mm母材厚度t坡口形式坡口種類規(guī)格尺寸坡口角度λ坡口間隙b鈍邊t13＜t≤5Y形坡口30≤λ≤450≤b≤0.52≤t1≤35＜t≤1530≤λ≤450≤b≤0.52≤t1≤6t＞1545≤λ≤600≤b≤0.52≤t1≤63＜t≤5I形坡口—0≤b≤0.5—8＜t≤25雙Y形坡口30≤λ≤450≤b≤0.54≤t1≤6t＞2545≤λ≤600≤b≤0.54≤t1≤8t＞15U形坡口60≤λ≤1200≤b≤0.52≤t1≤68＜t≤25雙U形坡口60≤λ≤1200≤b≤0.54≤t1≤8t＞2580≤λ≤1600≤b≤0.54≤t1≤85＜t≤12J形坡口30≤λ≤600≤b≤0.52≤t1≤6t＞1240≤λ≤800≤b≤0.52≤t1≤68＜t≤25雙J形坡口30≤λ≤600≤b≤0.52≤t1≤6t＞2540≤λ≤800≤b≤0.52≤t1≤68＜t≤25雙K形坡口30≤λ≤600≤b≤0.52≤t1≤6t＞2540≤λ≤800≤b≤0.52≤t1≤6工藝要求試板加工鋁合金試板待焊坡口兩側(cè)10mmμm，鈍邊的加工精度應(yīng)控制在±0.5mm。加工后應(yīng)檢查待焊工件的加工面是否存在毛刺、切口不平整、明顯劃傷等問題。工裝夾具鋁合金焊接工裝在焊接過程中不允許與激光-電弧復(fù)合焊槍、保護(hù)拖罩、夾具等可移動部件發(fā)生干涉。設(shè)備狀態(tài)檢查檢查激光設(shè)備、激光保護(hù)鏡片、激光光路、激光控制軟件狀態(tài)（是否存在報警、錯誤等提示）、弧焊設(shè)備、保護(hù)氣體、側(cè)吹氣體、焊接程序等是否滿足焊接工藝要求，確認(rèn)無誤后方可準(zhǔn)備焊接。為了確保氣路的通暢、潔凈，可在焊接之前先送氣排出氣路內(nèi)的空氣、水分等。焊接為了減少氣孔和裂紋等缺陷的產(chǎn)生，在焊接前8h以內(nèi)應(yīng)采用機(jī)械打磨、酸洗清理鋁合金板待焊坡口兩側(cè)≥30mm區(qū)域內(nèi)的表面氧化膜和油污。為消除工件表面二次氧化、附著水分油污等問題并提升生產(chǎn)效率，可采用激光清洗集成于自動焊接設(shè)備，在焊接過程中同時在熔池前端完成工件的表面清洗。必要時可采用定位焊固定工件，定位焊長度宜控制在2mm~5mm之間，間距宜控制在50mm~150mm之間。當(dāng)采用定位焊方法固定工件時，若定位焊縫不構(gòu)成焊接接頭的一部分，則在焊前或焊接過程定位焊時可根據(jù)產(chǎn)品尺寸精度和性能要求，采用單激光焊接、激光填絲焊、電弧焊、激光-電弧復(fù)合焊接等方式。雙面坡口推薦采用雙面打底焊，熔深需超過鈍邊厚度。單面坡口推薦采用單面打底焊，保證單道焊透雙面成形；打底焊接時焊縫背面需要通入惰性氣體進(jìn)行保護(hù)。打底焊接后應(yīng)觀察焊縫表面及熔深情況，如發(fā)現(xiàn)焊縫表面成形不良或熔深不足應(yīng)進(jìn)行焊縫修正或返修處理。在每道次焊接之前應(yīng)清理干凈焊縫內(nèi)待焊區(qū)域內(nèi)及周圍氧化物和飛濺。焊接過程中應(yīng)根據(jù)坡口寬度變化，適時調(diào)整焊接工藝參數(shù)以實(shí)現(xiàn)多道多層填充而完成整條焊縫的焊接。為抑制鋁合金焊接過程中產(chǎn)生氣孔缺陷，保證良好的側(cè)壁熔合及層間熔合情況，并優(yōu)化焊縫表面成形，激光焊槍宜增加擺動工藝。焊接過程中應(yīng)至少提前10s送氣，焊后直到焊縫及熱影響區(qū)金屬冷卻到150℃以下時方可移開焊213mg/m3Pa。儲存惰性氣體的氣瓶壓力小于0.5MPa時應(yīng)停止使用。多層多道焊接時應(yīng)嚴(yán)格控制焊接層間溫度不高于150。當(dāng)環(huán)境空氣相對濕度RH≥50%時，應(yīng)預(yù)熱鋁合金板材至50℃～80。鋁合金激光電弧復(fù)合焊接推薦工藝參數(shù)如表3所示。表3鋁合金激光-電弧復(fù)合焊推薦工藝參數(shù)母材厚度（mm）激光功率焊接電流I/A焊接電壓U/V焊接速度V/m·min-1離焦量f/mm光絲間距D/mm焊槍噴嘴氣體流量Q/L·min-1托罩氣體流量-1背面保護(hù)氣體流量Q2/L·min-13≤t≤54~580~10018~20600~800-5~53~515~185~155~105＜t≤76~7100~12020~23600~800-5~53~518~208~156~127＜t≤107~8120~14022~25600~800-5~53~520~2210~187~1310＜t≤128~9140~16024~28600~800-5~53~520~2512~208~15檢查自動焊程序中各焊接工藝參數(shù)是否設(shè)置正確。焊后處理焊后一般待焊縫冷卻至室溫后再對焊縫正面、背面余高過高或向母材急劇過渡時，可采用角磨機(jī)對余高進(jìn)行修整至圓滑過渡。修整余高時應(yīng)避免過熱，防止發(fā)生氧化。為提升生產(chǎn)效率，可在自動焊接設(shè)備集成激光清洗裝置，在焊接完成后即可完成黑灰的自動化激光清理。焊后工件尺寸精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)圖紙要求。當(dāng)工件因焊接變形需要調(diào)修時，可采用機(jī)械或加熱方法對其進(jìn)行矯正。缺陷修復(fù)修復(fù)前須確認(rèn)缺陷或損傷產(chǎn)生的原因和范圍。焊接缺陷應(yīng)優(yōu)先通過打磨去除，打磨后通過滲透探傷確認(rèn)，經(jīng)過打磨能夠消除且符合設(shè)計(jì)圖紙要求的不需要補(bǔ)焊。修復(fù)工藝原則上應(yīng)與原焊接工藝相同，兩者不一致時，修復(fù)工藝應(yīng)評定合格。-返修焊縫較短時，可采用手工電弧焊進(jìn)行修復(fù)。手工電弧焊修復(fù)前，應(yīng)通過鏟削或磨削方法將焊接缺陷徹底清除，然后通過滲透檢測和（或）射線檢測確認(rèn)焊縫無缺陷后再行補(bǔ)焊。同一位置補(bǔ)焊的次數(shù)不宜超過兩次。對補(bǔ)焊超過兩次的焊縫若需再進(jìn)行補(bǔ)焊時，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)工藝評定。補(bǔ)焊后必須通過無損檢測確認(rèn)缺陷完全消除，補(bǔ)焊焊縫質(zhì)量要求滿足設(shè)計(jì)要求。焊接質(zhì)量要求焊縫表面成形應(yīng)均勻、致密、平滑向母材過渡，不應(yīng)有裂紋、未熔合、咬邊及氣孔等缺陷。焊接接頭滲透檢驗(yàn)、射線檢驗(yàn)、超聲檢驗(yàn)及合格指標(biāo)由供需雙方協(xié)商確定。焊接接頭拉伸性能及合格指標(biāo)由供需雙方協(xié)商確定。焊接接頭沖擊性能試驗(yàn)溫度及合格指標(biāo)由供需雙方協(xié)商確定。焊接接頭彎曲性能合格指標(biāo)由供需雙方協(xié)商確定。焊接接頭疲勞性能合格指標(biāo)由供需雙方協(xié)商確定。焊接接頭硬度合格指標(biāo)由供需雙方協(xié)商確定。焊接接頭宏觀金相與微觀金相試樣均不得有裂紋、未熔合、夾渣和氣孔等焊接缺陷。焊接檢驗(yàn)焊接接頭的檢驗(yàn)項(xiàng)目與數(shù)量或范圍見表1表2焊接接頭的檢驗(yàn)項(xiàng)目與數(shù)量或范圍試件狀態(tài)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)數(shù)量或范圍目視檢驗(yàn)100%射線或超聲波檢驗(yàn)100%滲透檢驗(yàn)100%拉伸試驗(yàn)2個試樣沖擊試樣3個試樣焊后檢驗(yàn)彎曲試樣2個面彎試樣和2個背彎試樣疲勞試樣3個試樣硬度檢驗(yàn)1個試樣焊接變形100%宏觀金相檢驗(yàn)1個試樣微觀金相檢驗(yàn)1個試樣厚度≥12mm時，可采用4個側(cè)彎試樣代替2個面彎試樣和2個背彎試樣。無損檢驗(yàn)

1、去除25mm；2、焊接方向；3、該部位：1個拉伸試樣，1個正彎式樣，1個背彎式樣；4、該部位：3個沖擊試樣，3個疲勞試樣；5、該部位：1個拉伸試樣，1個正彎式樣，1個背彎式樣；6、該部位：1個金相試樣，1個硬度試樣；圖1試樣截取位置示意圖目視檢測外觀目視檢驗(yàn)應(yīng)按照GB/T32259的規(guī)定進(jìn)行。檢查焊縫表面是否存在裂紋、表面溝槽和未焊透等缺陷；檢查接頭的錯邊、表面下凹量等缺陷，應(yīng)按照GB/T22087的規(guī)定進(jìn)行評判和記錄。滲透檢驗(yàn)滲透檢驗(yàn)應(yīng)按照GB/T18851.1的規(guī)定進(jìn)行，驗(yàn)收等級應(yīng)符合GB/T26953的規(guī)定進(jìn)行或由供需雙方協(xié)商確定。射線檢驗(yàn)射線檢驗(yàn)應(yīng)按照GB/T3323.1的規(guī)定進(jìn)行，驗(yàn)收等級應(yīng)符合GB/T37910.2的規(guī)定進(jìn)行或由供需雙方協(xié)商確定。超聲檢驗(yàn)超聲檢驗(yàn)應(yīng)按照GB/T11345的規(guī)定進(jìn)行。變形檢驗(yàn)焊接試板變形度檢驗(yàn)可通過對接試件焊后表面夾角進(jìn)行測定，為保證測量精度，測定儀器推薦采用faro三坐標(biāo)形位公差測量儀。拉伸性能檢驗(yàn)焊接接頭拉伸試樣尺寸及拉伸試驗(yàn)應(yīng)按照GB/T2651的規(guī)定進(jìn)行。焊接接頭拉伸試樣的焊縫余高應(yīng)以機(jī)械方法去除，使之與母材齊平并應(yīng)覆蓋焊縫全厚度。沖擊性能檢驗(yàn)焊接接頭沖擊試樣尺寸及沖擊試驗(yàn)應(yīng)按照GB/T2650的規(guī)定進(jìn)行。焊接接頭沖擊試樣應(yīng)覆蓋焊縫全厚度。當(dāng)焊接接頭厚度5mm時可以取消沖擊性能檢驗(yàn)。彎曲性能檢驗(yàn)焊接接頭彎曲試樣尺寸及彎曲試驗(yàn)應(yīng)按照GB/T2653的規(guī)定進(jìn)行。焊接接頭正彎和背彎試樣應(yīng)覆蓋焊縫全厚度。疲勞性能檢驗(yàn)疲勞試驗(yàn)應(yīng)按照GB/T3075的規(guī)定進(jìn)行。硬度檢驗(yàn)焊接接頭硬度試驗(yàn)應(yīng)按照GB/T2654規(guī)定進(jìn)行。