[發明專利]一種W-Co硬質合金與碳鋼激光焊接方法

有效

• 申請號: 201310378683.X
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN104416287A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 董鵬;陳濟輪;陳靖;張益坤;王明;韓旭;何京文;梁曉康
• 申請（專利權）人: 首都航天機械公司;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B23K26/22
• 分類號: B23K26/22;B23K26/323;B23K26/14;B23K26/60
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 李東斌

技術領域

本發明屬于異種合金焊接技術領域，具體涉及一種W-Co硬質合金-碳鋼激光焊接方法。

背景技術

W-Co硬質合金具有硬度高、高耐蝕性、耐熱性以及良好的紅硬性等優異性能，被廣泛地應用于機械加工、地質勘探等工業領域。但其加工性能差且價格昂貴，限制了硬質合金的應用。將硬質合金與韌性好、加工性能優異、廉價的碳鋼連接在一起的復合結構，充分發揮了硬質合金以及碳鋼兩種材料的優勢性能，擴大了硬質合金的應用范圍。目前一般采用釬焊或擴散焊進行硬質合金與碳鋼的連接，但是釬焊的使用溫度較低、接頭機械性能差，而采用擴散焊零件結構尺寸受到一定限制，并且釬焊過程可能會造成碳鋼結構的變形，影響后續的裝配、加工。

發明內容

本發明的目的在于提供一種W-Co硬質合金與碳鋼激光焊接方法，其可以實現W-Co硬質合金與碳鋼的連接，且焊接自動化程度高、效率高，并且不會對結構其他部分產生熱影響。

本發明的技術方案如下：一種W-Co硬質合金與碳鋼激光焊接方法，該方法具體包括如下步驟：

步驟1、對待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼的焊接面進行清理；

步驟2、對W-Co硬質合金和碳鋼進行焊接；

步驟2.1、在待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼焊接面之間布置有鎳基合金箔片，其厚度為0.1～0.5mm，并利用激光點焊的方法，將鎳基合金箔片固定在碳鋼一側的待焊接界面上；

步驟2.2、利用具有焊接功能的工業激光器，激光器光束偏移待焊接W-Co硬質合金和碳鋼焊接面一定的偏移量，并在高純氬氣作為保護氣體的情況下，對W-Co硬質合金和碳鋼進行焊接；高純氬氣保護氣體的流量為10L/min，吹氣方向與焊接的方向相同；

步驟3、W-Co硬質合金和碳鋼焊接后，利用鋼刷去除焊縫表面的熏涂。

所述的步驟2.2中所述的激光器光束的偏移量根據鎳基合金箔片的厚度而選取不同值，一般在0.2～0.8mm之間。

所述的步驟1中對待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼的焊接面進行清理的具體步驟包括：

步驟1.1、利用丙酮或酒精或類似清洗劑清潔待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼的焊接表面的油污；

步驟1.2、利用清水清洗待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼的焊接表面，并吹干。

所述的步驟2.2中所利用到的工業激光器為CO2激光器、YAG激光器、Disc激光器或光纖激光器。

本發明的顯著效果在于：本發明所述的一種W-Co硬質合金與碳鋼激光焊接方法通過在兩種材料之間添加鎳基合金材料，避免了焊接面位置脆性相的產生，W-Co硬質合金一側無微裂紋，這個更接頭機械性能較好，且，焊接過程能力集中，熱輸入量小，不會對零件的后續加工裝配造成影響，且焊接效率高，焊接速度可大于1m/min。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種W-Co硬質合金與碳鋼激光焊接示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，一種W-Co硬質合金與碳鋼激光焊接方法，該方法具體包括如下步驟：

步驟1、對待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼的焊接面進行清理；

步驟1.1、利用丙酮或酒精或類似清洗劑清潔待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼的焊接表面的油污；

步驟1.2、利用清水清洗待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼的焊接表面，并吹干；

步驟2、對W-Co硬質合金和碳鋼進行焊接；

步驟2.1、在待焊接的W-Co硬質合金和碳鋼焊接面之間布置有鎳基合金箔片，其厚度為0.1～0.5mm，并利用激光點焊的方法，將鎳基合金箔片固定在碳鋼一側的待焊接界面上；

步驟2.2、利用具有焊接功能的工業激光器，例如，CO2激光器、YAG激光器、Disc激光器或光纖激光器，激光器光束偏移待焊接W-Co硬質合金和碳鋼焊接面一定的偏移量，并在高純氬氣作為保護氣體的情況下，對W-Co硬質合金和碳鋼進行焊接，其中，激光器光束的偏移量根據鎳基合金箔片的厚度而選取不同值，一般0.2～0.8mm之間；高純氬氣保護氣體的流量為10L/min，吹氣方向與焊接的方向相同；

步驟3、W-Co硬質合金和碳鋼焊接后，利用鋼刷去除焊縫表面的熏涂。