[發明專利]一種Zn-Al合金的激光補焊工藝

有效

• 申請號: 201410021322.4
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103753020B
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 王文焱;許開輝;黃文君;謝敬佩;史士欽;李繼文;王愛琴;李洛利
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B23K103/10
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明涉及一種Zn-Al合金的焊接工藝，具體的說是一種Zn-Al合金的激光補焊工藝。

背景技術

鋁鋅合金具有優良的使用性能、加工性能和低廉的成本的優點，而且還具有優異的摩擦磨損性能和良好的減震性能，使用范圍十分的廣泛，并且常作為替換材料，例如工業上常用鋁鋅合金代替銅合金制造Zn-Al合金軸瓦，來降低生產成本，提高綜合性能。

盡管鋁鋅合金有諸多優點，但是在采用鑄造方法制造鋁鋅合金零部件時，常會出現因生產工藝原因而導致的鑄造縮孔或顯微氣孔，而這些缺陷大多是在鋁鋅合金零件尺寸加工到位后才被發現，如果能用焊接的方法對其缺陷進行修復，則可以大大降低生產成本，節約時間和資源，但是由于鋁鋅合金熔點和汽化點低，同時補焊后成分、性能和顏色與基體存在差異，目前還沒有很好的方法對其進行補焊以彌補上述鋁鋅合金零部件的缺陷。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種能夠有效彌補鋁鋅合金零部件缺陷的Zn-Al合金的激光補焊工藝。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種Zn-Al合金的激光補焊工藝，包括取需進行激光補焊的Zn-Al合金，將焊片放置在Zn-Al合金需進行激光焊接的部位，調整激光器參數后，開始進行激光焊接，所述焊片是從材質與Zn-Al合金相同的合金上切割而得，在激光焊接過程中，首先用激光將焊片的邊緣熔化使得焊片固定在Zn-Al合金需進行激光焊接的部位，之后將激光光斑對準焊片中心進行熔化，并從焊片中心呈螺旋狀逐漸擴散到焊片的邊緣，至焊片完全熔化即可。

上述工藝中，在將焊片放置在Zn-Al合金需進行激光焊接的部位之前，先對Zn-Al合金需進行激光焊接的部位進行打磨處理，之后用丙酮溶液清洗，并將焊片用丙酮溶液進行清洗。

本發明所用的激光器在市場上即可以購買到，例如現有的型號為HY-V1型400W脈沖式Nd：YAG激光器，在激光焊接過程中，采用氮氣作為保護氣體，氮氣流動渠道有兩個，一個與激光束同軸保護聚焦鏡頭，流速為1.2L/min，另一條保護氣體通過整齊排列的直徑為0.3mm的小洞保護激光焊熔池，流速為1.75L/min。

激光焊接過程中激光器的參數為：離焦量為190mm，脈寬0.5ms，激光脈沖頻率6.0Hz，焊接功率210～220W，激光掃描速度100mm/min，掃描半徑R=1mm，掃描圈數2。

有益效果：本發明一種Zn-Al合金的激光補焊工藝對Zn-Al合金存在的缺陷進行補焊，可以得到與基體顏色差異比較小，焊縫和母材成分均勻，焊縫平整連續，焊片完全熔透的成品，且補焊區平均顯微硬度比基體高，本發明還具有輸入熱量低、熱影響區小、熔寬窄、應力和形變小、焊接速度高、無色差問題等顯著優點，能夠顯著提高鋁鋅合金的綜合性能。

附圖說明

圖1為鑄件的宏觀缺陷；

圖2為補焊后的宏觀形貌；

圖3為基體的顯微形貌；

圖4為補焊區的顯微組織。

具體實施方式

下面說明本發明的具體實施方式：一種Zn-Al合金的激光補焊工藝，包括取需進行激光補焊的Zn-Al合金，將焊片放置在Zn-Al合金需進行激光焊接的部位，調整激光器參數后，開始進行激光焊接，其特征在于：所述焊片是從材質與Zn-Al合金相同的合金上切割而得，在激光焊接過程中，首先用激光將焊片的邊緣熔化使得焊片固定在Zn-Al合金需進行激光焊接的部位，之后將激光光斑對準焊片中心進行熔化，并從焊片中心呈螺旋狀逐漸擴散到焊片的邊緣，至焊片完全熔化即可。

在將焊片放置在Zn-Al合金需進行激光焊接的部位之前，先對Zn-Al合金需進行激光焊接的部位進行打磨處理，之后用丙酮溶液清洗，并將焊片用丙酮溶液進行清洗，在激光焊接過程中采用氮氣作為保護氣體，激光焊接過程中激光器的參數為：離焦量為190mm，脈寬0.5ms，激光脈沖頻率6.0Hz，焊接功率210～220W，激光掃描速度100mm/min，掃描半徑R=1mm，掃描圈數2。