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(gè)機(jī)組的生產(chǎn)效率。目前國(guó)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(huì)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(duì)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(jí)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(jí)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(duì)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(dòng)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(qǐng)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(duì)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(duì)前一帶鋼、后一帶鋼和焊絲進(jìn)行焊接時(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)，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(jí)以及1000MPa級(jí)以上的雙相鋼。當(dāng)然，本發(fā)明也可以用于帶鋼制造1000MPa級(jí)以下的雙相鋼，本發(fā)明對(duì)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(gè)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(gè)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(shí)，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(jí)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(shí)，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(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)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(dòng)和變型在內(nèi)。