[發明專利]采用銅基釬料的鈦合金-不銹鋼異種金屬激光釬焊方法

有效

• 申請號: 201910771230.0
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110421223B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 張巖;周建平;陳言坤;高一迪;畢元波
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/005;B23K103/24
• 代理公司: 廣東有知貓知識產權代理有限公司 44681
• 代理人: 包曉晨

1.一種采用銅基釬料的鈦合金-不銹鋼異種金屬激光釬焊方法，其特征在于按以下工藝步驟進行：

(1)接頭形式：接頭形式為I形坡口對接，銅基釬料厚度為0.2mm，組焊裝夾時保證不銹鋼-銅基釬料-鈦合金接觸面存在一定的預緊力；

(2)焊接工藝：采用CW激光焊設備進行焊接，激光功率500～700W；激光偏移量1.0～1.5mm；離焦量0～+5mm；焊接速度500～700mm/min；保護氣體流量20～30L/min；通過優化焊參數，防止未熔合、咬邊焊接缺陷，改善焊縫表面成形，提高焊接質量；

(3)焊接時，激光光斑聚焦在不銹鋼板上，部分熔化的不銹鋼形成熔化焊焊縫；在未熔化不銹鋼的熱傳導作用下，不銹鋼-釬料-鈦合金界面的溫度達到了釬料的熔化溫度820℃，最終導致釬料熔化，在不銹鋼-鈦合金界面形成了釬焊焊縫；

(4)通過調整激光偏移量和焊接速度，在熔化焊焊縫與釬焊焊縫之間始終存在一定寬度的未熔化的不銹鋼，其作用是阻止Ti、Fe元素的混合及相互擴散，從而避免形成脆性Ti-Fe金屬間化合物；焊接結束后，得到了由未熔化不銹鋼分隔開來的不銹鋼熔焊焊縫和釬焊焊縫的混合接頭；

(5)通過控制激光偏移量和激光功率，從而改變不銹鋼-鈦合金界面的熱輸入，改善其微觀組織，抑制了脆性相在釬焊焊縫中形成，降低了接頭的脆性。

2.根據權利要求1所述的采用銅基釬料的鈦合金-不銹鋼異種金屬激光釬焊方法，其特征在于：所述步驟(2)中，開始焊接時，激光光斑照射在不銹鋼板上，通過調整激光偏移量和激光功率，避免不銹鋼完全熔化，同時又能將足夠的熱量傳導到釬焊界面促進釬料的熔化。

3.根據權利要求1所述的采用銅基釬料的鈦合金-不銹鋼異種金屬激光釬焊方法，其特征在于：所述步驟(3)中，焊接接頭包含不銹鋼熔化焊縫與釬焊焊縫及未熔化的不銹鋼；未熔化的不銹鋼作用是阻止Ti、Fe元素的混合及相互擴散，從而避免形成脆性Ti-Fe金屬間化合物。

4.根據權利要求1所述的采用銅基釬料的鈦合金-不銹鋼異種金屬激光釬焊方法，其特征在于：所述步驟(4)中，對于激光偏移量和激光功率的控制，確保在不銹鋼沒有完全熔化的前提下，釬焊界面能夠獲得足夠的熱量，使釬料熔化形成釬焊焊接。