一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法
【专利摘要】本发明涉及异种合金焊接【技术领域】，具体公开了一种W-Co硬质合金-碳钢激光焊接方法。该方法包括：1）对待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接面进行清理；2）对W-Co硬质合金和碳钢进行焊接；3）W-Co硬质合金和碳钢焊接后，利用钢刷去除焊缝表面的熏涂。本发明所述的一种W-Co硬质合金-碳钢激光焊接方法通过在两种材料之间添加镍基合金材料，避免了焊接面位置脆性相的产生，W-Co硬质合金一侧无微裂纹，这个更接头机械性能较好，且，焊接过程能力集中，热输入量小，不会对零件的后续加工装配造成影响，且焊接效率高，焊接速度可大于1m/min。
【专利说明】—种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于异种合金焊接【技术领域】，具体涉及一种W-Co硬质合金-碳钢激光焊接方法。
【背景技术】
[0002]W-Co硬质合金具有硬度高、高耐蚀性、耐热性以及良好的红硬性等优异性能，被广泛地应用于机械加工、地质勘探等工业领域。但其加工性能差且价格昂贵，限制了硬质合金的应用。将硬质合金与韧性好、加工性能优异、廉价的碳钢连接在一起的复合结构，充分发挥了硬质合金以及碳钢两种材料的优势性能，扩大了硬质合金的应用范围。目前一般采用钎焊或扩散焊进行硬质合金与碳钢的连接，但是钎焊的使用温度较低、接头机械性能差，而采用扩散焊零件结构尺寸受到一定限制，并且钎焊过程可能会造成碳钢结构的变形，影响后续的装配、加工。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法，其可以实现W-Co硬质合金与碳钢的连接，且焊接自动化程度高、效率高，并且不会对结构其他部分产生热影响。
[0004]本发明的技术方案如下:一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法，该方法具体包括如下步骤:
[0005]步骤1、对待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接面进行清理；
[0006]步骤2、对W-Co硬质合金和碳钢进行焊接；
[0007]步骤2.1、在待焊接的W-Co硬质合金和碳钢焊接面之间布置有镍基合金箔片，其厚度为0.1?0.5mm，并利用激光点焊的方法，将镍基合金箔片固定在碳钢一侧的待焊接界面上；
[0008]步骤2.2、利用具有焊接功能的工业激光器，激光器光束偏移待焊接W-Co硬质合金和碳钢焊接面一定的偏移量，并在高纯氩气作为保护气体的情况下，对W-Co硬质合金和碳钢进行焊接；高纯氩气保护气体的流量为10L/min，吹气方向与焊接的方向相同；
[0009]步骤3、W-Co硬质合金和碳钢焊接后，利用钢刷去除焊缝表面的熏涂。
[0010]所述的步骤2.2中所述的激光器光束的偏移量根据镍基合金箔片的厚度而选取不同值，一般在0.2?0.8mm之间。
[0011]所述的步骤I中对待焊接的W-C0硬质合金和碳钢的焊接面进行清理的具体步骤包括:
[0012]步骤1.1、利用丙酮或酒精或类似清洗剂清洁待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接表面的油污；
[0013]步骤1.2、利用清水清洗待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接表面，并吹干。
[0014]所述的步骤2.2中所利用到的工业激光器为C02激光器、YAG激光器、Disc激光器或光纤激光器。
[0015]本发明的显著效果在于:本发明所述的一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法通过在两种材料之间添加镍基合金材料，避免了焊接面位置脆性相的产生，W-Co硬质合金一侧无微裂纹，这个更接头机械性能较好，且，焊接过程能力集中，热输入量小，不会对零件的后续加工装配造成影响，且焊接效率高，焊接速度可大于lm/min。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明所述的一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接示意图；
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0018]如图1所示，一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法，该方法具体包括如下步骤:
[0019]步骤1、对待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接面进行清理；
[0020]步骤1.1、利用丙酮或酒精或类似清洗剂清洁待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接表面的油污；
[0021]步骤1.2、利用清水清洗待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接表面，并吹干；
[0022]步骤2、对W-Co硬质合金和碳钢进行焊接；
[0023]步骤2.1、在待焊接的W-Co硬质合金和碳钢焊接面之间布置有镍基合金箔片，其厚度为0.1?0.5mm，并利用激光点焊的方法，将镍基合金箔片固定在碳钢一侧的待焊接界面上；
[0024]步骤2.2、利用具有焊接功能的工业激光器，例如，C02激光器、YAG激光器、Disc激光器或光纤激光器，激光器光束偏移待焊接W-Co硬质合金和碳钢焊接面一定的偏移量,并在高纯氩气作为保护气体的情况下，对W-Co硬质合金和碳钢进行焊接，其中，激光器光束的偏移量根据镍基合金箔片的厚度而选取不同值，一般0.2?0.8mm之间；高纯氩气保护气体的流量为10L/min，吹气方向与焊接的方向相同；
[0025]步骤3、W-Co硬质合金和碳钢焊接后，利用钢刷去除焊缝表面的熏涂。
【权利要求】
1.一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法，其特征在于:该方法具体包括如下步骤: 步骤1、对待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接面进行清理； 步骤2、对W-Co硬质合金和碳钢进行焊接； 步骤2.1、在待焊接的W-Co硬质合金和碳钢焊接面之间布置有镍基合金箔片，其厚度为0.1?0.5mm，并利用激光点焊的方法，将镍基合金箔片固定在碳钢一侧的待焊接界面上； 步骤2.2、利用具有焊接功能的工业激光器，激光器光束偏移待焊接W-Co硬质合金和碳钢焊接面一定的偏移量，并在高纯氩气作为保护气体的情况下，对W-Co硬质合金和碳钢进行焊接；高纯氩气保护气体的流量为10L/min，吹气方向与焊接的方向相同； 步骤3、W-Co硬质合金和碳钢焊接后，利用钢刷去除焊缝表面的熏涂。
2.根据权利要求1所述的一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法，其特征在于:所述的步骤2.2中所述的激光器光束的偏移量根据镍基合金箔片的厚度而选取不同值，一般在0.2?0.8mm之间。
3.根据权利要求1所述的一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法，其特征在于:所述的步骤I中对待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接面进行清理的具体步骤包括: 步骤1.1、利用丙酮或酒精或类似清洗剂清洁待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接表面的油污； 步骤1.2、利用清水清洗待焊接的W-Co硬质合金和碳钢的焊接表面，并吹干。
4.根据权利要求1所述的一种W-Co硬质合金与碳钢激光焊接方法，其特征在于:所述的步骤2.2中所利用到的工业激光器为C02激光器、YAG激光器、Disc激光器或光纤激光器。
【文档编号】B23K26/14GK104416287SQ201310378683
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】董鹏, 陈济轮, 陈靖, 张益坤, 王明, 韩旭, 何京文, 梁晓康 申请人:首都航天机械公司, 中国运载火箭技术研究院