专利名称：铍铜合金模具激光焊接工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接工艺，特别是涉及一种铍铜合金模具激光焊接工艺。
背景技术：
由于铍铜合金具有高导热率及高硬度，广泛用于制造高精度热塑模具。 该种模具在制造、使用中往往会发生局部磨损及局部损坏。现有技术中的 氩弧焊或等离子束焊一方面输入热量大，会造成模具严重变形，另方面铍 铜合金必须经热处理后才能达到高硬度，而氩弧焊或等离子束焊后的模具 均无法进行局部热处理，从而无法获得其高硬度，因此，前两种焊接方式 均不能对模具磨损及损坏处进行局部修复，故模具只能报废，从而大大縮 短了模具的使用寿命，增加了模具的使用成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种可保证铍铜合金模具焊接 后焊道无裂纹、无气孔、硬度高，且工艺简单的铍铜合金模具激光焊接工
本发明铍铜合金模具激光焊接工艺操作步骤如下
1) 用四氯化碳清洗模具及00. 30 0. 50 mm铍铜焊丝表面，除去油 污及杂质，必要时模具清洗后可采用烘干干燥。清洗时一般采用含有四氯 化碳的棉花擦试其表面。
2) 将清洗干净的模具固定在焊机工作台上，采用75 300W、激光波 长1. 06um且带有X、 Y、 Z轴加工机的Nd: YAG脉冲激光焊机在氩气保护下 进行填丝焊接至所需尺寸。其中，焊接工艺参数是，脉冲能量E=15.0 17.0J，脉冲宽度tp二3. 0 5. 0ms，光班直径d=0. 40 0. 80mm，脉冲频率 F=5. 0 10. OHz;焊接时氩气流量为15.0 20. 0L/min。
3) 用步骤2)所用焊机对模具焊接部位进行局部热处理。其中，热处 理工艺参数是，脉冲能量E二10.0 20.0J，脉冲宽度tp-3.0 5.0ms，光班 直径d二1.20 2. OO腿，脉冲频率F^.0 5. 0Hz。局部热处理时间为5 10分钟，使其焊接处温度达310 32(TC。
4)对步骤3)处理后的模具表面进行精整，精整采用常规方法，如铣 削、镗削、车光、电火花加工等使其达到要求精度。
本发明铍铜合金模具激光焊接工艺的优点在于其一、激光光班小，可 焊接很小的模具局部(直径约l.Omm)，不影响模具整体状态。其二、激 光输入热量少，热影响区域小，模具变形小，不影响模具整体精度。其三、 采用一台激光焊机进行填丝焊及热处理，工艺简单，节省投资。其四、选 用填丝焊工艺，焊料能以很好的铺展状态熔入熔池，以保证模具焊道无裂 缝、无气孔。其五、激光局部热处理不仅使模具焊接处能获得高硬度，而 且使模具非焊接处状态不受影响。主要用于铍铜合金模具，特别是铍铜合 金注塑模具磨损及局部破损后的修复。
具体实施例方式
实施例l:铍铜合金注塑模具磨损修复，采用填丝焊接工艺如下 1 )用四氯化碳清洗模具及^0. 30mm铍铜焊丝表面，除去油污及杂质， 自然干燥。 '
2) 将清洗干净的模具固定在焊机工作台上，采用75W、激光波长1. 06um 且带有X、 Y、 Z轴加工机的Nd: YAG脉冲激光焊机在氩气保护下进行填丝焊 接，其中，焊接工艺参数是，脉冲能量E-15.0J，脉冲宽度tp^3.0ms，光班 直径(3=0. 40誦，脉冲频率F^5. OHz;焊接时氩气流量为15.0L/min。
3) 用步骤2)所用焊机对模具焊接部位进行局部热处理。其中，热处 理工艺参数是，脉冲能量E=10. 0J，脉冲宽度tp二3. Oms,光班直径d=l. 20mm, 脉冲频率F=2. 0Hz。局部热处理时间为10分钟，使其焊接处温度达320°C， 自然冷却。
4) 采用铣削工艺对步骤3)处理后的模具表面进行精整使其达到要求精度。
实施例2:铍铜合金注塑模具缺损修复，采用填丝焊接工艺如下
1 )用四氯化碳清洗模具及00. 50mm铍铜焊丝表面，除去油污及杂质， 自然干燥。
2)将清洗干净的模具固定在焊机工作台上，采用300W、激光波长 1.06um且带有X、 Y、 Z轴加工机的Nd:YAG脉冲激光焊机在氩气保护下进 行填丝焊接，其中，焊接工艺参数是，脉冲能量E=17. 0J，脉冲宽度tP=5. Oms, 光班直径d=0. 80mm，脉冲频率F=10. OHz;焊接时氩气流量为20.0 L/min。3) 用步骤2)所用焊机对模具焊接部位进行局部热处理。其中，热处
理工艺参数是，脉冲能量E二20. OJ，脉冲宽度tp=5. Oms，光班直径d二2. OOmm， 脉冲频率F二l.OHz。局部热处理时间为IO.O分钟，使其焊接处温度达320 °C，自然冷却。
4) 采用磨光工艺对步骤3)处理后的模具表面进行精整使其达到要求 精度。
实施例3:铍铜合金注塑模具缺损修复，采用填丝焊接工艺如下
1) 用四氯化碳清洗模具及^0. 40mm铍铜焊丝表面，除去油污及杂质， 烘干干燥。
2) 将清洗干净的模具固定在焊机工作台上，采用200W、激光波长 1.06um且带有X、 Y、 Z轴加工机的Nd:YAG脉冲激光焊机在氩气保护下进 行填丝焊接，其中，焊接工艺参数是，脉冲能量E=16. OJ，脉冲宽度tp=4. Oms， 光班直径d=0. 60mm，脉冲频率F二8.0Hz;焊接时氩气流量为15.0 L/min。
3) 用步骤2)所用焊机对模具焊接部位进行局部热处理。其中热处理 工艺参数是，脉冲能量E45. 0J，脉冲宽度tp二5. 0ms，光班直径d二1.20mm， 脉冲频率F二5.0Hz。局部热处理时间为5分钟，使其焊接处温度达310'C， 自然冷却。
4) 采用电火花加工对步骤3)处理后的模具表面进行精整使其达到要 求精度。
权利要求
1、一种铍铜合金模具激光焊接工艺，其特征在于操作步骤如下1)用四氯化碳清洗模具表面及Φ0.30～0.50mm铍铜焊丝表面；2)将清洗干净的模具固定在焊机工作台上，采用75～300W、激光波长1.06um且带有X、Y、Z轴加工机的Nd:YAG脉冲激光焊机在氩气保护下进行填丝焊接至所需尺寸，其中，焊接工艺参数是，脉冲能量E＝15.0～17.0J，脉冲宽度tp＝3.0～5.0ms，光班直径d＝0.40～0.80mm，脉冲频率F＝5.0～10.0Hz；3)用步骤2)所用焊机对模具焊接部位进行局部热处理，热处理工艺参数是，脉冲能量E＝10.0～20.0J，脉冲宽度tp＝3.0～5.0ms，光班直径d＝1.20～2.00mm，脉冲频率F＝1.0～5.0Hz；4)对步骤3)处理后的模具表面进行精整至要求精度。
2、 如权利要求1所述铍铜合金模具激光焊接工艺，其特征在于焊接时氩气流量为15.0 20.0L/min。
3、 如权利要求1所述铍铜合金模具激光焊接工艺，其特征在于局部热处理的时间为5 10分钟，使焊接处温度达310 320°C。
全文摘要
本发明提供一种铍铜合金模具激光焊接工艺，其操作步骤包括用四氯化碳清洗模具及Φ0.30～0.50mm铍铜焊丝表面；采用75～300W、激光波长1.06um且带有X、Y、Z轴加工机的Nd:YAG脉冲激光焊机在氩气保护下进行填丝焊接至所需尺寸；然后再用该焊机对模具焊接部位进行局部热处理；最后对模具表面进行精整至要求精度。激光光斑很小，可焊接的模具局部直径可达约1mm，模具变形小，采用一台焊机同时进行填丝焊接及热处理，工艺简单，节省投资，且模具焊道无裂缝、无气孔等缺陷，模具非焊接处不受影响，硬度高，从而保证了模具的使用寿命。主要用于铍铜合金模具的磨损及局部破损后修复。
文档编号B23K26/34GK101462203SQ200910058138
公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月15日 优先权日2009年1月15日
发明者蒋国纯, 黄政树, 黄海基 申请人:成都敏捷制造工程有限公司