[發明專利]一種在銅質或鋁質母材上焊接鐵質工件的方法

在審

• 申請號: 201811470903.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109530850A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 陳巖
• 申請（專利權）人: 徐州欣略智能科技有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;C23C24/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種在銅質或鋁質母材上焊接鐵質工件的方法，采用激光電弧復合焊接工藝，具體包括以下步驟：步驟一，用脈沖激光器在銅質或鋁質母材的焊接表面上制備冶金結合的Ni?Cr合金熔覆層；步驟二，用電弧焊接方法在所述Ni?Cr合金熔覆層上焊接鐵質工件。本在銅質或鋁質母材上焊接鐵質工件的方法可達到銅質或鋁質母材與鐵質工件有效焊接目的，工藝簡單，且采用激光電弧復合焊接工藝不需對基體預熱，不受基體體積大小的限制，同時能夠實現減少焊接裂紋。

技術領域

本發明涉及一種焊接方法，具體是一種適用于在銅質或鋁質母材上焊接鐵質工件的方法，屬于焊接技術領域。

背景技術

銅或鋁均屬于有色金屬，二者均具有延展性好、導熱性和導電性高的特點，因此在電纜和電氣、電子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，可以組成眾多種合金，目前銅質的銅合金或鋁質的鋁合金在工業中應用廣泛。

工業應用中，如家電行業中針對零部件的焊接有時需要在在銅質或鋁質母材上焊接鐵質工件，由于銅或鋁的導熱性高、熱膨脹系數大，直接用電弧焊接方法在銅或鋁基體上焊接鐵質工件，焊縫處容易出現裂紋，很難實現冶金結合。現有技術中銅鐵焊接常規方法采用銀焊條釬焊，焊條熔化的同時銅鐵被加熱到焊條熔化的溫度，所以焊接件的體積不能大，特別是銅件，否則銅件由于導熱快很難達到焊條的熔點溫度，不能實現在大體積的銅件上焊接鐵件。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種在銅質或鋁質母材上焊接鐵質工件的方法，工藝簡單，能夠實現減少焊接裂紋、保證焊接質量。

為實現上述目的，本在銅質或鋁質母材上焊接鐵質工件的方法采用激光電弧復合焊接工藝，具體包括以下步驟：

步驟一，用脈沖激光器在銅質或鋁質母材的焊接表面上制備冶金結合的Ni-Cr合金熔覆層；

步驟二，用電弧焊接方法在所述Ni-Cr合金熔覆層上焊接鐵質工件。

作為本發明的進一步改進方案，步驟一的具體操作：先在銅質或鋁質母材的焊接表面上預置設計要求厚度的Ni-Cr合金粉末層，或者在激光束照射高導熱金屬表面時同步輸送Ni-Cr合金粉末(即同步送粉)，然后用脈沖激光器產生的激光束照射需焊接的銅質或鋁質母材的焊接表面，使Ni-Cr合金粉末熔于銅質或鋁質母材的焊接表面上，激光脈沖結束后，熔覆的Ni-Cr合金金屬與銅質或鋁質母材的焊接表面形成冶金結合的熔覆點，每一個或多個重復的激光脈沖能夠形成一個Ni-Cr合金熔覆點；重復上述操作，形成設計要求面積和厚度的Ni-Cr合金熔覆層。

作為本發明的一種實施方式，步驟一中的脈沖激光器采用峰值功率2～5kw、光斑直徑0.5～1mm的YAG脈沖激光器。

作為本發明的一種實施方式，步驟二中的電弧焊接方法是明弧焊接方法、或埋弧焊接方法、或氣體保護焊接方法、或等離子弧焊接方法。

與現有技術相比，本在銅質或鋁質母材上焊接鐵質工件的方法利用激光技術先在銅質或鋁質母材的焊接表面上制備Ni-Cr合金熔覆層，并以其作為過渡層，然后在Ni-Cr熔覆層過渡層上焊接鐵質工件，使銅質或鋁質母材和鐵質工件分別與過渡層冶金結合，達到銅質或鋁質母材與鐵質工件有效焊接目的，工藝簡單，且采用激光電弧復合焊接工藝不需對基體預熱，不受基體體積大小的限制，同時能夠實現減少焊接裂紋。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。