一种激光焊接的方法与流程

本发明涉及金属加工领域，尤其涉及一种激光焊接的方法。

背景技术：

焊机是酸洗连轧机组的关键设备，影响着整个机组的生产效率。目前国内最常采用的焊机为激光焊机，也就是利用激光来进行焊接钢种。钢种的焊接性能会被钢种的碳当量影响，具体表现为碳当量越大，焊接性能越差。对于碳当量较大的钢种，焊接性能不稳定，容易发生断带，进而影响钢种质量。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种激光焊接的方法，用于实现降低断带发生的几率的技术效果。

本发明提供的激光焊接的方法，包括：

在将要通过激光焊接的前一带钢和后一带钢之间填充焊丝；

激光焊接所述前一带钢、所述后一带钢以及所述焊丝；

其中，所述焊丝的组分包括质量比为0.05％～0.07％的碳、0.6％～0.9％的硅、1.3％～1.5％的锰、0.01％～0.015％的磷、0.004％～0.008％的硫、0.1％～0.15％的铜、0.004％～0.008％的镍以及0.04％～0.06％的铬。

可选的，所述焊丝的剩余组分为铁。

可选的，所述激光焊接的焊接功率为10000W～11000W。

可选的，所述激光焊接的焊接速度为2m/min～6m/min。

可选的，向所述前一带钢和所述后一带钢中送入所述焊丝的送丝速度为2m/min～7m/min。

可选的，所述激光焊接的退火电流为100A～160A。

可选的，所述激光焊接的退火温度为500℃～900℃。

可选的，所述带钢的碳当量大于0.5％。

可选的，所述带钢用于制造1000MPa级及1000MPa以上的双相钢。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例中，在将要通过激光焊接的前一带钢和后一带钢之间填充焊丝，并利用激光焊接前一带钢、后一带钢以及焊丝。由于焊丝的组分包括质量比为0.05％～0.07％的碳、0.6％～0.9％的硅、1.3％～1.5％的锰、0.01％～0.015％的磷、0.004％～0.008％的硫、0.1％～0.15％的铜、0.004％～0.008％的镍以及0.04％～0.06％的铬，因此，填充了上述焊丝的焊缝较现有技术的焊缝更加饱满，且焊缝热影响区至基体硬度过渡更加均匀，所以，解决了现有技术中激光焊接容易发生断带的技术问题，实现了降低断带几率，提高焊接性能的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例中激光焊接的方法流程图；

图2为本发明实施例一中1000MPa级双相钢的金相结构图；

图3为采用现有激光焊接方法焊接实施例一的带钢所得焊缝的组织金相图；

图4为采用实施例一中激光焊缝的方法所得焊缝的组织金相图；

图5为实施例一中焊缝的杯凸实验结果示意图；

图6为采用现有激光焊接方法焊接实施例二的带钢所得焊缝的组织金相图；

图7为采用实施例二激光焊缝的方法所得焊缝的组织金相图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种激光焊接的方法，用于实现降低断带发生的几率的技术效果。

为了解决上述技术问题，本发明实施例中，在将要通过激光焊接的前一带钢和后一带钢之间填充焊丝，并利用激光焊接前一带钢、后一带钢以及焊丝。由于焊丝的组分包括质量比为0.05％～0.07％的碳、0.6％～0.9％的硅、1.3％～1.5％的锰、0.01％～0.015％的磷、0.004％～0.008％的硫、0.1％～0.15％的铜、0.004％～0.008％的镍以及0.04％～0.06％的铬，因此，填充了上述焊丝的焊缝较现有技术的焊缝更加饱满，且焊缝热影响区至基体硬度过渡更加均匀，所以，解决了现有技术中激光焊接容易发生断带的技术问题，实现了降低断带几率，提高焊接性能的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，为本发明实施例中激光焊接的方法流程图，该方法包括：

S101：在将要通过激光焊接的前一带钢和后一带钢之间填充焊丝；

S102：激光焊接所述前一带钢、所述后一带钢以及所述焊丝。

具体来讲，首先S101中，在前后带钢中填充入焊丝。本发明实施例中的焊丝组分包括质量比(或称含量)为0.05％～0.07％的碳C、0.6％～0.9％的硅Si、1.3％～1.5％的锰Mn、0.01％～0.015％的磷P、0.004％～0.008％的硫S、0.1％～0.15％的铜Cu、0.004％～0.008％的镍Ni以及0.04％～0.06％的铬Cr。

具体来讲，C的含量例如0.05％、0.06％、0.07％等，Si的含量例如为0.6％、0.7％、0.8％或0.9％等、Mn的含量例如为1.3％、1.4％、1.45％或1.5％等，P的含量例如为0.01％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％或0.015％，S的含量例如为0.004％、0.005％、0.006％、0.007％或0.008％等，Cu的含量例如为0.1％、0.011％、0.012％、0.013％、0.014％或0.015％等，Ni的含量例如为0.004％、0.005％、0.006％、0.007％或0.008％等，Cr的含量例如为0.04％、0.05％或0.06％等。本发明所属领域的普通技术人员可以根据实际进行设置，本发明不做具体限制。

举例来说，焊丝的组分具体包括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的质量比不足100％，进一步，在本发明实施例中，焊丝的剩余组分为铁Fe。在具体实现过程中，Fe的质量比为100％减取C、Si、Mn、P、S、Cu、Ni和Cr的质量比之和，因此本发明对Fe的具体质量比不做具体限制。

沿用上文中的例子来说，焊丝的组分包括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，由于上述组分之和为2.589％，因此，Fe的质量比具体就为97.411％。

将焊丝填充于前一带钢和后一带钢之间后，接下来，在S102中，机用激光将填充了焊丝的前一带钢和后一带钢焊接在一起。在本发明实施例中，激光焊接机在对前一带钢、后一带钢和焊丝进行焊接时的焊接功率在10000W～11000W之间，例如10000W、10200W、10400W、10600W、10800W或11000W，本发明不做具体限制。

进一步，本发明实施例中执行S102中的激光焊接时，焊接速度在2m/min～6m/min之间，例如2m/min、3m/min、4m/min、5m/min或6m/min等，本发明也不做具体限制。

更进一步，向前一带钢和后一带钢之间送入焊丝时，送入焊丝的送丝速度在2m/min～7m/min之间，例如2m/min、3m/min、4m/min、5m/min、6m/min或7m/min等，本发明也不做具体限制。

更进一步，焊接时的退火电流在100A～160A，例如100A、110A、120A、130A、140A、150A或160A等，本发明不做具体限制。

更进一步，焊接时的退火温度为500℃～900℃，例如500℃、600℃、700℃、800℃或900℃等，本发明不做具体限制。

更进一步，由于在碳当量大于0.6％时，焊接过程难以获得稳定深熔焊接，因此容易发生断带，所以本发明实施例中所焊接的带钢的碳当量大于0.5％，例如0.5％，0.6％，0.7％等，本发明不做具体限制。换言之，本发明可用于降低碳当量大于0.5％的钢种发生断带的几率。但是，本领域技术人员应当理解，本发明仍然可以应用于焊接任意碳当量的钢种，而并不限于焊接碳当量大于0.5％的钢种。

另外，本发明实施例中的带钢用于制造1000MPa级以及1000MPa级以上的双相钢。当然，本发明也可以用于带钢制造1000MPa级以下的双相钢，本发明对此不做限制。

为了更加清楚地说明本发明的技术方案，下面将列举两个详细的实施例。在具体实现过程中，包括但不限于以下两个实施例。

实施例一：

在实施例一中，热轧原料组分包括0.095％的C，2.3％的Mn，0.35％的Si，0.013％的P，以及0.008％的S。带钢规格为3.5mm*1200mm。将由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组成的焊丝填充在前后带钢之间。激光焊接时，按照焊接功率11000W，焊接速度4m/min，送丝速度4m/min，退火电流120A进行焊接。最终带钢制造出的成品为1000MPa的双相钢，抗拉强度达到1000MPa。

图2示出了上述1000MPa级双相钢的金相组织图。图3示出了采用现有激光焊接方法焊接实施例一的带钢所得焊缝的组织金相图。图4示出了采用实施例一中激光焊缝的方法所得焊缝的组织金相图。可以看出，采用实施例一中的方法焊缝填充饱满，内外部均无缺陷。且如图5所示，焊缝杯凸实验合格，焊缝性能达到要求。

实施例二：

在实施例二中，热轧原料组分包括0.090％的C，2.23％的Mn，0.32％的Si，0.012％的P，0.007％的S。带钢规格为3.5mm*1088mm。将由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组成的焊丝填充在前后带钢之间。激光焊接时，按照焊接功率11000W，焊接速度4.5m/min，送丝速度4.5m/min，退火电流130A进行焊接。最终成品抗拉强度达到1011MPa。

图6示出了采用现有激光焊接方法焊接实施例二的带钢所得焊缝的组织金相图。图7示出了采用实施例二激光焊缝的方法所得焊缝的组织金相图。可以看出，采用实施例二种的方法焊缝填充饱满，内外部均无缺陷。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例中，在将要通过激光焊接的前一带钢和后一带钢之间填充焊丝，并利用激光焊接前一带钢、后一带钢以及焊丝。由于焊丝的组分包括质量比为0.05％～0.07％的碳、0.6％～0.9％的硅、1.3％～1.5％的锰、0.01％～0.015％的磷、0.004％～0.008％的硫、0.1％～0.15％的铜、0.004％～0.008％的镍以及0.04％～0.06％的铬，因此，填充了上述焊丝的焊缝较现有技术的焊缝更加饱满，且焊缝热影响区至基体硬度过渡更加均匀，所以，解决了现有技术中激光焊接容易发生断带的技术问题，实现了降低断带几率，提高焊接性能的技术效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。