本发明涉及焊接领域，具体地，涉及插入式轴板结构的焊接。
背景技术：
1、目前，厚板高强钢焊接结构广泛应用于工程机械、船舶、重机等大型设备中，钢板焊接过程中主要以板板对接、角接接头形式为主。插入式轴板焊接结构在工业生产中也有很多应用，例如工程机械中轴套穿板等。插入式轴板焊接结构与厚板高强度钢焊接结构相同，也需要达到较高的焊接强度，但是由于其独特的结构，因此与厚板高强度钢焊接结构相比难度较大，并且由于板与轴之间的装配间隙不均，以及焊接空间较小，容易存在焊点及焊道打磨困难、根部未熔透、背面焊缝咬边等问题，严重影响焊接结构件质量及工程生产进度。
2、现有技术中，专利文献cn202110283924.7涉及坡口间隙不均匀的单边v型坡口焊件的焊接方法及装置，公开了一种包括电焊机，焊枪，及焊枪跟踪装置，其特点是焊枪跟踪装置上装a焊枪与b焊枪，a焊枪和b焊枪的熔池熔合在一起，a焊枪的焊丝端头a与b焊枪的焊丝端头b之间的距离可调；在焊接面背面贴附上柔性焊接衬垫；确定焊件上焊丝接触点的位置，通过a微调机构调节a焊枪的焊丝与焊件的角度，并且使焊丝对准焊丝接触点的位置；通过b微调机构调节b焊枪的焊丝与焊件的角度，并且使焊丝对准焊丝接触点的位置。本发明使打底焊也能用上自动焊，且价格便宜同时提高焊接效率。该专利中通过在焊枪跟踪装置上装上两把枪，针对不同的间隙调节焊枪角度，此种方法在实际应用中因坡口角度以及结构件的不同容易出现焊枪位置受限，仅能针对特别结构件焊接。
3、专利文献cn201910469271.4提出了单边v型坡口多层多道焊接路径规划方法及系统，包括：对右侧开单边v型坡口角接头的焊道排布进行建模；焊道规划采用等高型填充策略，打底焊道横截面以直角三角形拟合，第二层及以上每层第一道焊道采用直角梯形拟合，最后一道采用梯形拟合，其余焊道则以菱形拟合；确定单边v型坡口焊接的层数与道数、焊枪位置、焊枪倾角及焊枪摆幅；基于确定的焊枪姿态进行路径规划，实现对单边v型坡口多层多道的焊接。本公开针对单边v型坡口建立了多层多道焊路径规划模型，需要用户确定打底焊道与填充焊道的高度，利用模型便可计算出焊枪的位置、姿态、摆幅、焊接工艺参数等结果。该专利针对单边v型坡口焊道进行了路径规划，虽然利用模型便可计算出焊枪的位置、姿态、摆幅、焊接工艺参数等结果，但是无法解决根部未熔透、背面咬边等焊接缺陷问题。
4、专利文献cn202211059368.6提供了一种中厚板的焊接方法，通过对待焊接的中厚板结构件开单边v型坡口，清除所述待焊接的中厚板结构件的单边v型坡口面及所述单边v型坡口周围20mm-30mm范围内的杂质；在待焊接板材的背部设置衬垫，并对中厚板结构件预热至第一设定温度；进行深熔打底焊接；根据待焊接中厚板结构件施工便利度，至少选用埋弧焊、co2气体保护焊中的一种进行所述待焊接中厚板结构件的填充盖面焊接，焊接完成，对不同材质的所述待焊接中厚板进行焊后处理。本发明技术方案，针对某型号中厚板焊接量及打底焊接的效率问题，能够减小焊接量和焊道数目，进行单面焊接双面成型，提升打底焊接和整体焊接的效率。该专利提供了一种板板对接的v型对接焊缝，且提供的焊接方法是在背面有衬垫的情况下实现焊接，而对于轴板结合的环形焊缝没有介绍。
5、因此，需要一种实现轴板高质量焊接的改进的技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决以上技术问题，提供一种用于插入式轴板结构的焊接方法，其能够适应板与轴之间的不均匀的装配间隙，实现轴板高质量焊接。
2、本发明的另一目的在于提供一种用于插入式轴板结构的焊接方法，其适用于板与轴之间较小的焊接空间。
3、本发明的还一目的在于提供一种用于插入式轴板结构的焊接方法，其焊后无需再进行打磨。
4、本发明的还一目的在于提供一种用于插入式轴板结构的焊接方法，其实现了宽熔池和高熔透效果，提高焊缝质量及焊接效率。
5、本发明提供一种用于插入式轴板结构的焊接方法，用于连接板和轴，所述焊接方法包括以下步骤：第一步，在所述板上开设坡口，该坡口的直径大于待连接的轴的直径；第二步，使所述轴插入所述坡口，并保持所述轴在所述坡口中的位置不变；第三步，提供激光焊接设备，采用单送丝模式，在所述坡口的底部的圆周上至少一个位置处进行点焊，从而固定所述轴在所述坡口中的位置；第四步，利用所述激光焊接设备，采用双送丝模式，在所述坡口的底部处，围绕所述轴进行焊接操作，从而在所述坡口的底部处形成打底焊缝；以及第五步，利用所述激光焊接设备，采用双送丝模式，并采用摆动方式，在第四步所形成的所述打底焊缝上进行焊接，从而形成焊缝的填充层及盖面层。
6、在第三步中，使用激光单送丝点焊方法能够很好地适应轴和坡口的钝边之间不均匀的窄间隙，并且由于激光焊接的熔深较大，因此形成的焊点较小、连接强度大，不需要后续打磨工序，从而避免了传统轴板焊接方法中因打磨机无法深入小的坡口位置对焊点打磨而带来后续直接在大焊点位置焊接、导致焊缝质量差的问题。
7、在第四步中，使用激光双送丝焊接方法有效解决了装配间隙性不均所带来的根部溶透性不佳及背面焊缝成形差等问题，通过调节激光焊接的参数能够实现背面无衬垫的全熔透角焊缝，并实现单面焊接双面成型的效果，并且利用双丝直径覆盖范围，解决因间隙大导致的焊漏等缺陷问题。
8、在五步中，使用摆动激光双送丝焊接填充、盖面技术，实现了宽熔池和高熔透效果，有效减少了焊接次数，确保焊缝的100％熔透，相较于传统焊接工艺大幅度的提升了焊缝质量和焊接效率。
9、优选地，所述板为金属板，并且所述板的厚度不大于20mm。
10、优选地，在沿着所述轴的轴线的横截面中，所述坡口在一侧的边界与所述轴的相应侧边形成单边v型形状，优选地，所述单边v型形状的角度α在30°-40°之间，优选地，所述坡口在其下端部包括钝边，优选地，所述钝边的高度在0-1mm之间，优选地，在所述钝边处进行所述点焊，优选地，所述坡口的最小直径比所述轴的直径大0-1mm。
11、优选地，在所述第二步中，对所述板的表面进行处理，去除表面油污杂质等，优选地，在所述第二步中，利用机械装夹的方式保持所述轴在所述坡口中的位置。
12、优选地，在所述第三步中采用以下焊接参数：激光功率0.8～1kw，离焦量-1～+1，送丝速度70～100mm/s。
13、优选地，在所述第三步中，在所述坡口的底部的圆周上等距分布的两个、三个或四个位置处进行点焊。
14、优选地，在所述第四步中，围绕所述轴焊接一圈，形成一圈打底焊缝。
15、优选地，所述打底焊缝填充所述钝边与所述轴之间的间隙，并高于所述钝边的高度。
16、优选地，在所述第四步中所使用的焊丝的直径大于所述轴与所述坡口底部处的间隙，例如，所述焊丝的直径为1.0-1.6mm，优选地，在第三步、第四步、第五步中使用的相同直径的焊丝。
17、优选地，在所述第四步中，调整所述激光焊接设备的角度，使双焊丝处在所述轴与所述坡口之间的间隙的中心位置。
18、优选地，在所述第四步中，激光焊接采用以下参数：激光功率1.5～2.5kw，离焦量-1～+1，送丝速度70～100mm/s。
19、优选地，在所述第五步中，采用直线摆动方式或圆形摆动方式形成所述填充层及盖面层，优选地，摆动频率为1～5hz，摆动幅度为2～3mm。
20、优选地，在所述第五步中采用以下焊接参数：激光功率2～3kw，离焦量-1～+1，送丝速度80～120mm/s。
21、优选地，采用激光电弧复合焊接设备代替所述激光焊接设备。
22、优选地，在所述第三步到第五步在中使用保护气体，优选采用纯氩气作为保护气体，优选地，保护气体流量为12～20l/min。
1.一种用于插入式轴板结构的焊接方法，用于连接板(1)和轴(2)，所述焊接方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述板(1)为金属板，并且所述板的厚度不大于20mm。
3.根据权利要求1或2所述的焊接方法，其特征在于，在沿着所述轴(2)的轴线的横截面中，所述坡口(3)在一侧的边界与所述轴的相应侧边形成单边v型形状，
4.根据权利要求1-3中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第二步中，对所述板(1)的表面进行处理，去除表面油污杂质等，
5.根据权利要求1-4中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第三步中采用以下焊接参数：激光功率0.8～1kw，离焦量-1～+1，送丝速度70～100mm/s。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第三步中，在所述坡口(3)的底部的圆周上等距分布的两个、三个或四个位置处进行点焊。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第四步中，围绕所述轴(2)焊接一圈，形成一圈打底焊缝(7)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的焊接方法，其特征在于，所述打底焊缝(7)填充所述钝边(5)与所述轴(2)之间的间隙，并高于所述钝边(5)的高度。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第四步中所使用的焊丝的直径大于所述轴(2)与所述坡口(3)底部处的间隙，例如，所述焊丝的直径为1.0-1.6mm，优选地，在第三步、第四步、第五步中使用的相同直径的焊丝。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第四步中，调整所述激光焊接设备(4)的角度，使双焊丝(6)处在所述轴(2)与所述坡口(3)之间的间隙的中心位置。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第四步中，激光焊接采用以下参数：激光功率1.5～2.5kw，离焦量-1～+1，送丝速度70～100mm/s。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第五步中，采用直线摆动方式或圆形摆动方式形成所述填充层及盖面层，优选地，摆动频率为1～5hz，摆动幅度为2～3mm。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第五步中采用以下焊接参数：激光功率2～3kw，离焦量-1～+1，送丝速度80～120mm/s。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的焊接方法，其特征在于，采用激光电弧复合焊接设备代替所述激光焊接设备。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在所述第三步到第五步在中使用保护气体，优选采用纯氩气作为保护气体，优选地，保护气体流量为12～20l/min。
