[發明專利]鈹銅合金模具激光焊接工藝

無效

• 申請號: 200910058138.6
• 申請日: 2009-01-15
• 公開（公告）號: CN101462203A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 黃政樹;蔣國純;黃海基
• 申請（專利權）人: 成都敏捷制造工程有限公司
• 主分類號: B23K26/34
• 分類號: B23K26/34;B23K26/42;C21D9/50;C21D11/00;B23K103/08
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司
• 代理人: 游 蘭

技術領域

本發明涉及一種焊接工藝，特別是涉及一種鈹銅合金模具激光焊接工藝。

背景技術

由于鈹銅合金具有高導熱率及高硬度，廣泛用于制造高精度熱塑模具。該種模具在制造、使用中往往會發生局部磨損及局部損壞?，F有技術中的氬弧焊或等離子束焊一方面輸入熱量大，會造成模具嚴重變形，另方面鈹銅合金必須經熱處理后才能達到高硬度，而氬弧焊或等離子束焊后的模具均無法進行局部熱處理，從而無法獲得其高硬度，因此，前兩種焊接方式均不能對模具磨損及損壞處進行局部修復，故模具只能報廢，從而大大縮短了模具的使用壽命，增加了模具的使用成本。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺點，提供一種可保證鈹銅合金模具焊接后焊道無裂紋、無氣孔、硬度高，且工藝簡單的鈹銅合金模具激光焊接工藝。

本發明鈹銅合金模具激光焊接工藝操作步驟如下：

1)用四氯化碳清洗模具及Φ0.30～0.50mm鈹銅焊絲表面，除去油污及雜質，必要時模具清洗后可采用烘干干燥。清洗時一般采用含有四氯化碳的棉花擦試其表面。

2)將清洗干凈的模具固定在焊機工作臺上，采用75～300W、激光波長1.06um且帶有X、Y、Z軸加工機的Nd:YAG脈沖激光焊機在氬氣保護下進行填絲焊接至所需尺寸。其中，焊接工藝參數是，脈沖能量E＝15.0～17.0J，脈沖寬度tp＝3.0～5.0ms，光班直徑d＝0.40～0.80mm，脈沖頻率F＝5.0～10.0Hz；焊接時氬氣流量為15.0～20.0L/min。

3)用步驟2)所用焊機對模具焊接部位進行局部熱處理。其中，熱處理工藝參數是，脈沖能量E＝10.0～20.0J，脈沖寬度tp＝3.0～5.0ms，光班直徑d＝1.20～2.00mm，脈沖頻率F＝1.0～5.0Hz。局部熱處理時間為5～10分鐘，使其焊接處溫度達310～320℃。

4)對步驟3)處理后的模具表面進行精整，精整采用常規方法，如銑削、鏜削、車光、電火花加工等使其達到要求精度。

本發明鈹銅合金模具激光焊接工藝的優點在于其一、激光光班小，可焊接很小的模具局部(直徑約1.0mm)，不影響模具整體狀態。其二、激光輸入熱量少，熱影響區域小，模具變形小，不影響模具整體精度。其三、采用一臺激光焊機進行填絲焊及熱處理，工藝簡單，節省投資。其四、選用填絲焊工藝，焊料能以很好的鋪展狀態熔入熔池，以保證模具焊道無裂縫、無氣孔。其五、激光局部熱處理不僅使模具焊接處能獲得高硬度，而且使模具非焊接處狀態不受影響。主要用于鈹銅合金模具，特別是鈹銅合金注塑模具磨損及局部破損后的修復。

具體實施方式

實施例1：鈹銅合金注塑模具磨損修復，采用填絲焊接工藝如下：

1)用四氯化碳清洗模具及Φ0.30mm鈹銅焊絲表面，除去油污及雜質，自然干燥。

2)將清洗干凈的模具固定在焊機工作臺上，采用75W、激光波長1.06um且帶有X、Y、Z軸加工機的Nd:YAG脈沖激光焊機在氬氣保護下進行填絲焊接，其中，焊接工藝參數是，脈沖能量E＝15.0J，脈沖寬度tp＝3.0ms，光班直徑d＝0.40mm，脈沖頻率F＝5.0Hz；焊接時氬氣流量為15.0L/min。

3)用步驟2)所用焊機對模具焊接部位進行局部熱處理。其中，熱處理工藝參數是，脈沖能量E＝10.0J，脈沖寬度tp＝3.0ms，光班直徑d＝1.20mm，脈沖頻率F＝2.0Hz。局部熱處理時間為10分鐘，使其焊接處溫度達320℃，自然冷卻。

4)采用銑削工藝對步驟3)處理后的模具表面進行精整使其達到要求精度。

實施例2：鈹銅合金注塑模具缺損修復，采用填絲焊接工藝如下：

1)用四氯化碳清洗模具及Φ0.50mm鈹銅焊絲表面，除去油污及雜質，自然干燥。

2)將清洗干凈的模具固定在焊機工作臺上，采用300W、激光波長1.06um且帶有X、Y、Z軸加工機的Nd:YAG脈沖激光焊機在氬氣保護下進行填絲焊接，其中，焊接工藝參數是，脈沖能量E＝17.0J，脈沖寬度tp＝5.0ms，光班直徑d＝0.80mm，脈沖頻率F＝10.0Hz；焊接時氬氣流量為20.0L/min。

3)用步驟2)所用焊機對模具焊接部位進行局部熱處理。其中，熱處理工藝參數是，脈沖能量E＝20.0J，脈沖寬度tp＝5.0ms，光班直徑d＝2.00mm，脈沖頻率F＝1.0Hz。局部熱處理時間為10.0分鐘，使其焊接處溫度達320℃，自然冷卻。

4)采用磨光工藝對步驟3)處理后的模具表面進行精整使其達到要求精度。