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      一種激光焊接的方法與流程

      文檔序號:12363786閱讀:431來源:國知局
      一種激光焊接的方法與流程

      本發(fā)明涉及金屬加工領(lǐng)域,尤其涉及一種激光焊接的方法。



      背景技術(shù):

      焊機(jī)是酸洗連軋機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備,影響著整個機(jī)組的生產(chǎn)效率。目前國內(nèi)最常采用的焊機(jī)為激光焊機(jī),也就是利用激光來進(jìn)行焊接鋼種。鋼種的焊接性能會被鋼種的碳當(dāng)量影響,具體表現(xiàn)為碳當(dāng)量越大,焊接性能越差。對于碳當(dāng)量較大的鋼種,焊接性能不穩(wěn)定,容易發(fā)生斷帶,進(jìn)而影響鋼種質(zhì)量。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光焊接的方法,用于實(shí)現(xiàn)降低斷帶發(fā)生的幾率的技術(shù)效果。

      本發(fā)明提供的激光焊接的方法,包括:

      在將要通過激光焊接的前一帶鋼和后一帶鋼之間填充焊絲;

      激光焊接所述前一帶鋼、所述后一帶鋼以及所述焊絲;

      其中,所述焊絲的組分包括質(zhì)量比為0.05%~0.07%的碳、0.6%~0.9%的硅、1.3%~1.5%的錳、0.01%~0.015%的磷、0.004%~0.008%的硫、0.1%~0.15%的銅、0.004%~0.008%的鎳以及0.04%~0.06%的鉻。

      可選的,所述焊絲的剩余組分為鐵。

      可選的,所述激光焊接的焊接功率為10000W~11000W。

      可選的,所述激光焊接的焊接速度為2m/min~6m/min。

      可選的,向所述前一帶鋼和所述后一帶鋼中送入所述焊絲的送絲速度為2m/min~7m/min。

      可選的,所述激光焊接的退火電流為100A~160A。

      可選的,所述激光焊接的退火溫度為500℃~900℃。

      可選的,所述帶鋼的碳當(dāng)量大于0.5%。

      可選的,所述帶鋼用于制造1000MPa級及1000MPa以上的雙相鋼。

      本發(fā)明的有益效果如下:

      本發(fā)明實(shí)施例中,在將要通過激光焊接的前一帶鋼和后一帶鋼之間填充焊絲,并利用激光焊接前一帶鋼、后一帶鋼以及焊絲。由于焊絲的組分包括質(zhì)量比為0.05%~0.07%的碳、0.6%~0.9%的硅、1.3%~1.5%的錳、0.01%~0.015%的磷、0.004%~0.008%的硫、0.1%~0.15%的銅、0.004%~0.008%的鎳以及0.04%~0.06%的鉻,因此,填充了上述焊絲的焊縫較現(xiàn)有技術(shù)的焊縫更加飽滿,且焊縫熱影響區(qū)至基體硬度過渡更加均勻,所以,解決了現(xiàn)有技術(shù)中激光焊接容易發(fā)生斷帶的技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)了降低斷帶幾率,提高焊接性能的技術(shù)效果。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明實(shí)施例中激光焊接的方法流程圖;

      圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中1000MPa級雙相鋼的金相結(jié)構(gòu)圖;

      圖3為采用現(xiàn)有激光焊接方法焊接實(shí)施例一的帶鋼所得焊縫的組織金相圖;

      圖4為采用實(shí)施例一中激光焊縫的方法所得焊縫的組織金相圖;

      圖5為實(shí)施例一中焊縫的杯凸實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖;

      圖6為采用現(xiàn)有激光焊接方法焊接實(shí)施例二的帶鋼所得焊縫的組織金相圖;

      圖7為采用實(shí)施例二激光焊縫的方法所得焊縫的組織金相圖。

      具體實(shí)施方式

      本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光焊接的方法,用于實(shí)現(xiàn)降低斷帶發(fā)生的幾率的技術(shù)效果。

      為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例中,在將要通過激光焊接的前一帶鋼和后一帶鋼之間填充焊絲,并利用激光焊接前一帶鋼、后一帶鋼以及焊絲。由于焊絲的組分包括質(zhì)量比為0.05%~0.07%的碳、0.6%~0.9%的硅、1.3%~1.5%的錳、0.01%~0.015%的磷、0.004%~0.008%的硫、0.1%~0.15%的銅、0.004%~0.008%的鎳以及0.04%~0.06%的鉻,因此,填充了上述焊絲的焊縫較現(xiàn)有技術(shù)的焊縫更加飽滿,且焊縫熱影響區(qū)至基體硬度過渡更加均勻,所以,解決了現(xiàn)有技術(shù)中激光焊接容易發(fā)生斷帶的技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)了降低斷帶幾率,提高焊接性能的技術(shù)效果。

      為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

      請參考圖1,為本發(fā)明實(shí)施例中激光焊接的方法流程圖,該方法包括:

      S101:在將要通過激光焊接的前一帶鋼和后一帶鋼之間填充焊絲;

      S102:激光焊接所述前一帶鋼、所述后一帶鋼以及所述焊絲。

      具體來講,首先S101中,在前后帶鋼中填充入焊絲。本發(fā)明實(shí)施例中的焊絲組分包括質(zhì)量比(或稱含量)為0.05%~0.07%的碳C、0.6%~0.9%的硅Si、1.3%~1.5%的錳Mn、0.01%~0.015%的磷P、0.004%~0.008%的硫S、0.1%~0.15%的銅Cu、0.004%~0.008%的鎳Ni以及0.04%~0.06%的鉻Cr。

      具體來講,C的含量例如0.05%、0.06%、0.07%等,Si的含量例如為0.6%、0.7%、0.8%或0.9%等、Mn的含量例如為1.3%、1.4%、1.45%或1.5%等,P的含量例如為0.01%、0.011%、0.012%、0.013%、0.014%或0.015%,S的含量例如為0.004%、0.005%、0.006%、0.007%或0.008%等,Cu的含量例如為0.1%、0.011%、0.012%、0.013%、0.014%或0.015%等,Ni的含量例如為0.004%、0.005%、0.006%、0.007%或0.008%等,Cr的含量例如為0.04%、0.05%或0.06%等。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)行設(shè)置,本發(fā)明不做具體限制。

      舉例來說,焊絲的組分具體包括0.07%C、0.87%Si、1.45%Mn、0.012%P、0.006%S、0.13%Cu、0.006%Ni和0.045%Cr。

      上述C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni和Cr的質(zhì)量比不足100%,進(jìn)一步,在本發(fā)明實(shí)施例中,焊絲的剩余組分為鐵Fe。在具體實(shí)現(xiàn)過程中,F(xiàn)e的質(zhì)量比為100%減取C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni和Cr的質(zhì)量比之和,因此本發(fā)明對Fe的具體質(zhì)量比不做具體限制。

      沿用上文中的例子來說,焊絲的組分包括0.07%C、0.87%Si、1.45%Mn、0.012%P、0.006%S、0.13%Cu、0.006%Ni和0.045%Cr,由于上述組分之和為2.589%,因此,F(xiàn)e的質(zhì)量比具體就為97.411%。

      將焊絲填充于前一帶鋼和后一帶鋼之間后,接下來,在S102中,機(jī)用激光將填充了焊絲的前一帶鋼和后一帶鋼焊接在一起。在本發(fā)明實(shí)施例中,激光焊接機(jī)在對前一帶鋼、后一帶鋼和焊絲進(jìn)行焊接時的焊接功率在10000W~11000W之間,例如10000W、10200W、10400W、10600W、10800W或11000W,本發(fā)明不做具體限制。

      進(jìn)一步,本發(fā)明實(shí)施例中執(zhí)行S102中的激光焊接時,焊接速度在2m/min~6m/min之間,例如2m/min、3m/min、4m/min、5m/min或6m/min等,本發(fā)明也不做具體限制。

      更進(jìn)一步,向前一帶鋼和后一帶鋼之間送入焊絲時,送入焊絲的送絲速度在2m/min~7m/min之間,例如2m/min、3m/min、4m/min、5m/min、6m/min或7m/min等,本發(fā)明也不做具體限制。

      更進(jìn)一步,焊接時的退火電流在100A~160A,例如100A、110A、120A、130A、140A、150A或160A等,本發(fā)明不做具體限制。

      更進(jìn)一步,焊接時的退火溫度為500℃~900℃,例如500℃、600℃、700℃、800℃或900℃等,本發(fā)明不做具體限制。

      更進(jìn)一步,由于在碳當(dāng)量大于0.6%時,焊接過程難以獲得穩(wěn)定深熔焊接,因此容易發(fā)生斷帶,所以本發(fā)明實(shí)施例中所焊接的帶鋼的碳當(dāng)量大于0.5%,例如0.5%,0.6%,0.7%等,本發(fā)明不做具體限制。換言之,本發(fā)明可用于降低碳當(dāng)量大于0.5%的鋼種發(fā)生斷帶的幾率。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明仍然可以應(yīng)用于焊接任意碳當(dāng)量的鋼種,而并不限于焊接碳當(dāng)量大于0.5%的鋼種。

      另外,本發(fā)明實(shí)施例中的帶鋼用于制造1000MPa級以及1000MPa級以上的雙相鋼。當(dāng)然,本發(fā)明也可以用于帶鋼制造1000MPa級以下的雙相鋼,本發(fā)明對此不做限制。

      為了更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,下面將列舉兩個詳細(xì)的實(shí)施例。在具體實(shí)現(xiàn)過程中,包括但不限于以下兩個實(shí)施例。

      實(shí)施例一:

      在實(shí)施例一中,熱軋?jiān)辖M分包括0.095%的C,2.3%的Mn,0.35%的Si,0.013%的P,以及0.008%的S。帶鋼規(guī)格為3.5mm*1200mm。將由0.07%C、0.87%Si、1.45%Mn、0.012%P、0.006%S、0.13%Cu、0.006%Ni、0.045%Cr和97.411%Fe組成的焊絲填充在前后帶鋼之間。激光焊接時,按照焊接功率11000W,焊接速度4m/min,送絲速度4m/min,退火電流120A進(jìn)行焊接。最終帶鋼制造出的成品為1000MPa的雙相鋼,抗拉強(qiáng)度達(dá)到1000MPa。

      圖2示出了上述1000MPa級雙相鋼的金相組織圖。圖3示出了采用現(xiàn)有激光焊接方法焊接實(shí)施例一的帶鋼所得焊縫的組織金相圖。圖4示出了采用實(shí)施例一中激光焊縫的方法所得焊縫的組織金相圖??梢钥闯觯捎脤?shí)施例一中的方法焊縫填充飽滿,內(nèi)外部均無缺陷。且如圖5所示,焊縫杯凸實(shí)驗(yàn)合格,焊縫性能達(dá)到要求。

      實(shí)施例二:

      在實(shí)施例二中,熱軋?jiān)辖M分包括0.090%的C,2.23%的Mn,0.32%的Si,0.012%的P,0.007%的S。帶鋼規(guī)格為3.5mm*1088mm。將由0.07%C、0.87%Si、1.45%Mn、0.012%P、0.006%S、0.13%Cu、0.006%Ni、0.045%Cr和97.411%Fe組成的焊絲填充在前后帶鋼之間。激光焊接時,按照焊接功率11000W,焊接速度4.5m/min,送絲速度4.5m/min,退火電流130A進(jìn)行焊接。最終成品抗拉強(qiáng)度達(dá)到1011MPa。

      圖6示出了采用現(xiàn)有激光焊接方法焊接實(shí)施例二的帶鋼所得焊縫的組織金相圖。圖7示出了采用實(shí)施例二激光焊縫的方法所得焊縫的組織金相圖??梢钥闯?,采用實(shí)施例二種的方法焊縫填充飽滿,內(nèi)外部均無缺陷。

      本發(fā)明的有益效果如下:

      本發(fā)明實(shí)施例中,在將要通過激光焊接的前一帶鋼和后一帶鋼之間填充焊絲,并利用激光焊接前一帶鋼、后一帶鋼以及焊絲。由于焊絲的組分包括質(zhì)量比為0.05%~0.07%的碳、0.6%~0.9%的硅、1.3%~1.5%的錳、0.01%~0.015%的磷、0.004%~0.008%的硫、0.1%~0.15%的銅、0.004%~0.008%的鎳以及0.04%~0.06%的鉻,因此,填充了上述焊絲的焊縫較現(xiàn)有技術(shù)的焊縫更加飽滿,且焊縫熱影響區(qū)至基體硬度過渡更加均勻,所以,解決了現(xiàn)有技術(shù)中激光焊接容易發(fā)生斷帶的技術(shù)問題,實(shí)現(xiàn)了降低斷帶幾率,提高焊接性能的技術(shù)效果。

      顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。

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