专利名称：不锈钢连接方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢连接方法，更具体地，涉及一种使焊道窄而深、且能防止由于热应力产生的疲劳强度降低，从而防止产品变形的不锈钢连接方法。
背景技术：
由于根据现有技术的不锈钢搭焊或对焊工艺一般采用容易形成产品的不锈钢材料，因此利用不同材料的不锈钢的钎焊方法或利用TIG焊接工艺的对焊方法得到广泛应用。钎焊方法利用毛细管现象，使熔化钎料流入并填充由毛细管现象维持的母材之间适当的连接部间隙。此时，只有保持合适的间隙才能获得合适的强度(70Kgf/cm2)。然而，成型的母材平坦度不容易保持在0. Imm以下，母材互相重叠时连接部的间隙会变大。而且，通过搭焊或对焊不同不锈钢材料可降低由于热应力导致的疲劳强度。如果在这种情况下进行钎焊，则不可能进行完整的连接操作，将严重影响产品的质量和性能。此外，当两种母材垂直连接时，熔化钎料会由于重力的作用向下流动。在这种情况下，无法完全连接上部。同时，与激光焊接相比，TIG焊接(钨极惰性气体保护焊接)方法产生更多的热量，使产品发生变形，不能轻易形成窄而深的焊道，当两个不锈钢母材相互重叠产生连接部间隙时，不能完整进行搭焊或对焊工艺。另外，即便完成搭焊或对焊操作，由于连接部产生的间隙导致应力腐蚀开裂(以下简称“SCC”)或间隙腐蚀等现象的发生，不适于对精度或设计性能有要求的不锈钢连接方法。
发明内容
为了解决上述诸问题，本发明致力于提供一种不锈钢连接方法。在使用不锈钢母材时，将薄钎料插入母材之间进行非接触式激光焊接过程，从而防止SCC，间隙腐蚀以及热应力导致的疲劳强度降低。为了实现上述目的，本发明提供一种不锈钢连接方法，其特征包括以下步骤(1)在两个不锈钢件的连接表面之间插入并配置薄钎料；(2)将激光束辐射到连接表面上，利用非接触式激光焊接机进行焊接过程；(3)在连接表面之间填充钎焊炉中熔化的钎料进行钎焊过程；(4)冷却连接表面之间填充的钎料。进一步地，步骤(1)的钎料全由铜合金或铅膏(含有铜和镍)组成，例如纯铜和含有0. 01%至0. 03%磷的铜合金等。同样地，步骤(1)的钎料的厚度为0. 025至0. 5mm。此外，步骤(2)可利用控制单元进行控制。由三维测量仪将把三维坐标显示的数据，传递到上述控制单元。根据本发明的不锈钢连接方法，由于薄钎料插入不锈钢母材之间且对连接部进行了非接触式激光焊接操作，因此焊道可形成为窄而深的形状，因而可以防止由于热应力导致疲劳强度降低，从而防止产品变形。此外，通过钎焊过程使插入到不锈钢母材之间的钎料熔化，渗入连接部的间隙将间隙再次连接起来，因而可以进一步提高对焊或搭焊不锈钢产品的质量和性能。
图1是根据本发明一实施例的利用激光焊接机进行焊接过程的示意图。图2是图1的‘A’部分的放大图。图3是根据本发明一实施例的利用钎焊炉进行钎焊过程的示意图。图4是图3的‘B，部分的放大图。主要附图标记说明
10 母材20 焊料
30 激光焊接机40 激光束
50:机械手60:钎焊炉。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明的较为理想的实施例的配置和操作进行详细说明，使本发明所属领域的技术人员可轻易实施本发明。附图中所示的、并参照附图进行说明的本发明的配置和作用，至少通过一实施例进行说明，本发明的技术思想及核心配置和作用不限于此。相应地，本发明可进行各种变换，且具有多个实施例。均应理解为对本发明的思想以及技术范围的修改，等同物，及替代。图1是根据本发明一实施例的利用激光焊接机进行焊接方法的示意图。图2是图1的‘A’部分的放大图。图3是根据本发明一实施例的利用钎焊炉进行钎焊方法的示意图。图4是图3的‘B’部分的放大图。根据本发明一实施例的不锈钢连接方法包括步骤(1)至(4)。如附图1所示，步骤(1)是作为待连接的母材10，在相同材料或不同材料的两个不锈钢件的连接表面之间插入并配置钎料20的步骤。本发明可通过对焊或搭焊之一实现。为了抑制产生上述SCC，在此使用的不锈钢件最好由铁铬基铁素体不锈钢制成，而不是由奥氏体钢制成。在此，钎料20优选的是全由铜合金或铅膏(含有铜和镍)组成，例如纯铜和含有0. 01%至0. 03%磷的铜合金等，其优选厚度为0. 025至0. 5mm。例如，铜合金可包含99. 94%的铜和0. 0254%的磷，厚度为0. 1mm。参照图1和2，步骤(2)是利用非接触式激光焊接机30将激光束40辐射到连接表面上，进行焊接的步骤。较为理想的是，上述激光束40的辐射最好利用一控制单元(未示出)进行控制以便机械手50自动操作。由三维测量仪将把三维坐标显示的数据，传递到上述控制单元。图2示出了被激光束熔化的母材的一部分IOa相互焊接状态，并示出在靠近焊接部的钎料20a部分熔化的状态。
在该步骤中，由于焊接过程中产生的周边热量导致的熔化钎料填充母材之间产生的间隙，使母材彼此连接，缓和对彼此接触的不锈钢母材连接表面的平坦度的制约。进一步地，通过下列钎焊过程使插入到不锈钢母材之间的钎料熔化，渗入连接表面的所有间隙将间隙再次连接起来，因而可以形成一个窄而深的焊道，由此防止热应力导致的疲劳强度的降低。如附图3和4所示，步骤(3)是在连接表面之间填充钎焊炉60中熔化的钎料进行钎焊的过程。此时，为了移除待连接母材表面上的氧化膜，可使用硼酸，硼，融合硼砂作为焊剂。最后，步骤(4)是冷却连接表面之间填充的钎料的过程。因此，根据本发明一实施例的不锈钢连接方法，钎料插入到相同材料的不锈钢之间、且利用机械手对连接部进行了非接触式激光焊接过程，因此可以防止由于热应力导致疲劳强度降低，因此可以防止产品变形。进一步地，由激光焊接过程中产生的热量熔化钎料，渗入到不锈钢母材相互重叠时产生的连接部的间隙中，使间隙连接起来。然后，通过钎焊过程使插入到不锈钢母材之间的钎料熔化，渗入连接部的所有间隙将间隙再次连接起来，因而可以进一步提高对焊或搭焊不锈钢产品的质量和性能。因此，不存在产生SCC和间隙腐蚀之虞，随着完成坚固而切实的对焊或搭焊，在制造过程中可降低不锈钢产品的材料成本，提高生产力。对本发明所属领域的相关技术人员显而易见的是，本发明不限于所述的实施例，在不背离本发明范围的情况下可进行各种修改。
权利要求
1.一种不锈钢连接方法，其特征包括在两个不锈钢件的连接表面之间插入并沉积薄钎料的第一步骤；将激光束辐射到连接表面上，利用非接触式激光焊接机进行焊接的第二步骤；在连接表面之间填充钎焊炉中熔化的钎料进行钎焊的第三步骤；冷却连接表面之间填充的钎料的第四步骤。
2.根据权利要求1所述的不锈钢连接方法的特征为，其中第一步骤的钎料全由铜合金或含有铜和镍的铅膏组成，例如纯铜和含有0. 01%至0. 03%磷的铜合金等。
3.根据权利要求1所述的不锈钢连接方法的特征为，其中第一步骤的钎料的厚度为0. 025 至 0. 5mmο
4.根据权利要求2或3所述的不锈钢连接方法的特征为，其中第二步骤利用控制单元进行控制，由三维测量仪将把三维坐标显示的数据，传递到上述控制单元。
全文摘要
本发明公开了一种不锈钢连接方法，其焊道窄而深、可防止由于热应力导致的疲劳强度减低，从而防止产品变形。不锈钢连接方法包括在两个不锈钢件的连接表面之间插入并配置薄钎料的第一步骤；利用非接触式激光焊接机将激光束辐射到连接表面上，进行焊接的第二步骤；在连接表面之间填充钎焊炉中熔化的钎料并进行钎焊的第三步骤；冷却连接表面之间填充的钎料的第四步骤。根据本发明的不锈钢连接方法，由于薄钎料插在不锈钢母材之间、且对连接部进行非接触式激光焊接操作，焊道可形成为窄而深的形式，可防止由于热应力产生的疲劳强度降低，可以防止产品变形。
文档编号B23K26/20GK102574247SQ201080047376
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月7日 优先权日2009年10月26日
发明者尹成根, 梁成富 申请人:(株)庆东Navien