[發明專利]一種高硅鋼激光焊接方法

有效

• 申請號: 201610519954.2
• 申請日: 2016-07-05
• 公開（公告）號: CN106041305B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 葉豐;梁永鋒;石祥聚;林均品;溫識博;劉斌斌
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司11237
• 代理人: 張仲波

1.一種高硅鋼激光焊接方法，其特征在于，利用激光焊接與輔助加熱技術相結合，采用雙面或單面焊接，焊接前加熱預熱，焊接時保溫，焊接后保溫然后緩冷，利用紅外測溫裝置，實時測控溫度，控制焊縫處的升溫和冷卻速度，平緩焊縫區域冷卻過程中的溫度梯度，減少焊接應力，減少或消除等離子云，提高工件對激光的吸收率，提高焊接成材率和焊縫的力學性能，避免產生焊接缺陷及裂紋；滿足高硅鋼薄帶軋制制備過程中帶張力軋制的快速焊接；

其中，具體的工藝流程：

1)原料準備，Si含量為3.5～7％，均為質量比，其余為鐵和雜質元素；冶煉，澆鑄；鍛造或開坯成板坯；熱軋到1～3.5㎜；溫軋到0.3～1㎜；冷軋到0.1～0.3㎜；

2)對溫軋板和熱軋板的焊接端部進行切、磨，酸洗，然后準備焊接；對冷軋板端口切、磨，然后準備焊接；

3)用夾具將高硅鋼端口壓平，對齊，夾緊；

4)焊接前預熱夾具及高硅鋼到75～350℃；

5)進行激光焊接，加熱持續保溫；

6)焊后保溫1～5min，緩慢降低功率，降低冷卻速度，溫度逐漸降至室溫。

2.根據權利要求1所述的高硅鋼激光焊接方法，其特征在于，雙面焊接適用的高硅鋼厚度范圍為0.1～3.5㎜；當高硅鋼板厚度為0.5～1.3㎜時，采用單面焊接，一次成形。

3.根據權利要求1所述的高硅鋼激光焊接方法，其特征在于，當高硅鋼板厚度為1.3～3.5㎜時，預熱溫度為150～350℃；當高硅鋼板厚度為0.1～1.3㎜時，預熱溫度為75～260℃。

4.根據權利要求1所述的高硅鋼激光焊接方法，其特征在于，所述的焊縫處的升溫速度為50～200℃/min，冷卻速度為70℃/min以下。

5.根據權利要求1所述的高硅鋼激光焊接方法，其特征在于，雙面焊接的焊接速度、焊接氣流量和離焦量與單面焊接一致，雙面焊接的上下兩個道次功率分配為單面焊接功率的40％～70％；離焦量30㎜，焊接速度1～1.5m/min，氣流15～20L/min；

單面焊接功率與厚度的關系滿足本公式：P＝800H±ε

式中，P為焊接時激光功率，單位為W；

H為高硅鋼厚度，單位為㎜；

ε為功率補償值，40～60W，厚度為0.1～0.5mm時，取下限，防止焊漏；厚度為1.3～3.5㎜時，取上限，防止焊接時焊不透。

6.根據權利要求1所述的高硅鋼激光焊接方法，其特征在于，所用激光焊接機構的光源為YAG固體激光器或光纖激光器。

7.根據權利要求1所述的高硅鋼激光焊接方法，其特征在于，所用激光焊接輔助熱源為感應加熱或電阻加熱。

8.根據權利要求1所述的高硅鋼激光焊接方法，其特征在于，利用激光焊接與輔助加熱技術相結合同樣適用于高硅鋼與低硅鋼、高硅鋼與低碳鋼、高硅鋼與不銹鋼異種材料焊接。