合金包芯线激光焊接成型方法
【专利摘要】本发明提供一种合金包芯线激光焊接成型方法，其特征在于，包括：在包芯线冷压成型设备上将合金包芯线的粉料放到金属外壳上，并进行包裹形成预设的形式；调节激光束的倾斜度和离焦量，使得所述激光束作用在所述合金包芯线的金属外壳的焊接坡口上；在所述冷压成型设备的辊轮的压紧力的作用下，对所述金属外壳的所述焊接坡口进行激光焊接，并且通过所述合金包芯线的直线运动完成所述焊接过程。根据上述方法，使用高功率、高光束质量的激光束，对合金包芯线进行成型加工，实现无缝密封合金包芯线的生产。
【专利说明】合金包芯线激光焊接成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶金材料制造领域，具体地，涉及一种合金包芯线激光焊接成型方法。【背景技术】
[0002]合金包芯线是将欲加入钢液或铁液中的各种添加剂(脱氧剂、脱硫剂、变质剂、合金等)破碎成一定的粒度，然后用冷轧低碳钢带将其包裹为一条具有任意长度的复合材料。
[0003]目前国内常用的合金包芯线制造成型方法为咬边法成型。图1是表示现有的一种合金包芯线的制造成型方法。如图1所示，首先将卷绕在钢带架上的金属料带在收排线机的作用下放带(a);然后导入预成型辊，通过预成型辊对金属料带进行预成型，以形成收容槽(b);再次，将粉料通过给料装置填充到收容槽内(C);之后将收容槽进行收口，并对已收口的金属料带的边缘进行折叠、咬合，以形成包芯线(d)。
[0004]利用咬边成型法制造合金包芯线不能实现内部粉料与外界空气的密封隔离，使得合金包芯线在使用一段时间后，合金包芯线中的粉料容易与空气中的氧气、水蒸气等发生反应从而导致粉料变质，从而影响合金包芯线的使用。
【发明内容】
[0005]本发明就是为解决上述技术问题而做出的，其目的在于提供一种合金包芯线激光焊接成型方法，使用高功率、高光束质量的激光束，对合金包芯线进行成型加工，实现无缝密封合金包芯线的生产。
[0006]本发明提供一种合金包芯线激光焊接成型方法，其特征在于，包括:在包芯线冷压成型设备上将合金包芯线的粉料放到金属外壳上，并进行包裹形成预设的形式；调节激光束的倾斜度和离焦量，使得所述激光束作用在所述合金包芯线的所述金属外壳的焊接坡口上；在所述冷压成型设备的辊轮的压紧力的作用下，对所述金属外壳的所述焊接坡口进行激光焊接，并且通过所述合金包芯线的直线运动完成所述焊接过程。
[0007]其中，所述金属外壳的焊接坡口的形状为V型，并且所述V型的角度范围为0?30度。
[0008]其中，所述激光束不与所述包芯线的内部粉料接触。
[0009]其中所述激光束与竖直方向的倾斜角度的范围为0?90度。
[0010]其中，所述激光束的离焦量的范围为0?50mm。
[0011]采用本发明所述的合金包芯线激光焊接成型方法加工的包芯线，其合金包芯线的内部材料与外界空气隔绝，同时焊缝小，焊接质量好，焊接速度快，并且焊接接头韧性好，弯折后无开裂，能够很好地屏蔽空气中的氧气、水蒸气等对内部粉料的反应。同时在焊接过程中焊接质量稳定，能够实现较高的焊接速度，生产效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
[0013]图1是表示现有的一种合金包芯线的制造成型方法。
[0014]图2A和2B是表示本发明涉及的合金包芯线激光焊接成型方法的过程示意图。
[0015]图3是表示本发明的使用上述方法的一个实施例的合金包芯线的实物图。
[0016]附图标记:
[0017]1、激光束2、焊接坡口
[0018]3、包芯线冷压成型设备的辊轮4、合金包芯线金属外壳
[0019]5、合金包芯线的内部粉料
【具体实施方式】
[0020]下面将参考附图来描述本发明所述的合金包芯线激光焊接成型方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，相同的附图标记表示相同或相似的部分。
[0021]图2A和2B是表示本发明涉及的合金包芯线激光焊接成型方法的过程示意图。
[0022]本发明所述的合金包芯线在进行成型制备的过程中，采用包芯线冷压成型设备和激光焊接相结合的方式，并且在焊接时，采用激光器固定，合金包芯线运动的方式进行。
`[0023]参照图2A，首先在包芯线冷压成型设备上将合金包芯线的内部粉料5放到金属外壳4上，并进行包裹形成预设的形式，如圆形或其他需要生产的形式。由于本发明使用激光束I对金属外壳4进行封口，所以金属外壳4的宽度应该设定成所要生产的包芯线的外直径的周长。
[0024]在进行激光焊接成型之前，调节激光束I的倾斜角度0和离焦量d，如图2B所示，激光束I的倾斜角度e和离焦量d是根据包芯线金属外壳4的材料、厚度、包芯线的直径以及包芯线的运动速度U确定的，激光束4的倾斜角度0的可调节范围是0~90度，离焦量d的可调节范围是0~50mm。
[0025]然后将激光束I对准合金包芯线的金属外壳4的焊接坡口 2上，在所述冷压成型设备的辊轮3的压紧力的作用下，对所述金属外壳4的所述焊接坡口 2进行激光焊接，并且通过所述合金包芯的直线运动完成所述焊接过程。
[0026]焊接时，激光束I作用在合金包芯线冷压成型设备的辊轮5处的金属外壳4的焊接坡口 2上，在本实施例中，所述金属外壳4的焊接坡口 2近似V型，并且所述V型的开口的角度范围为0~30度，同时在进行激光焊接时，激光束I不与合金包芯线的内部粉料5接触。
[0027]在冷压成型设备的辊轮3的压紧力的作用下，使用激光束I对金属外壳4进行焊接，随着合金包芯线的运动，完成合金包芯线的成型。
[0028]图3为本发明的使用上述方法的一个实施例的合金包芯线的实物图。
[0029]如图3所示，本实施例的合金包芯线的成型制备是采用波长为1070nm的光纤激光器，激光束倾斜角度为70度，激光束的离焦距离为40mm，激光输出功率为2000W，合金包芯线的金属外壳材料是厚度为1mm的低碳钢，在冷压成型设备上成型后的焊接坡口为近似V型，V型坡口上部的宽度为0.3mm，角度为17.2度。采用激光束对金属外壳进行焊接，其焊缝深度为0.4?0.7mm,焊接速度达到10?30m/min,并且焊接成型后的合金包芯线的直径为 9.6mmo
[0030]如上所述，采用本发明所述的合金包芯线激光焊接成型方法加工的合金包芯线，其合金包芯线的内部材料与外界空气隔绝，同时焊缝小，焊接质量好，焊接速度快，并且焊接接头韧性好，弯折后无开裂，能够很好地屏蔽空气中的氧气、水蒸气等对内部粉料的反应。同时在焊接过程中焊接质量稳定，能够实现较高的焊接速度，生产效率高。
[0031]本领域技术人员应当理解，对于上述发明涉及的合金包芯线激光焊接成型方法，还可以在不脱离本
【发明内容】
的基础上做出各种改进和组合。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
【权利要求】
1.一种合金包芯线激光焊接成型方法，其特征在于，包括: 在包芯线冷压成型设备上将合金包芯线的粉料放到金属外壳上，并进行包裹形成预设的形式； 调节激光束的倾斜度和离焦量，使得所述激光束作用在所述合金包芯线的所述金属外壳的焊接坡口上； 在所述冷压成型设备的辊轮的压紧力的作用下，对所述金属外壳的所述焊接坡口进行激光焊接，并且通过所述合金包芯线的直线运动完成所述焊接过程。
2.根据权利要求1所述的合金包芯线激光焊接成型方法，其特征在于，所述金属外壳的所述焊接坡口的形状为V型，并且所述V型的角度范围为O?30度。
3.根据权利要求1所述的合金包芯线激光焊接成型方法，其特征在于，所述激光束不与所述包芯线的内部粉料接触。
4.根据权利要求1所述的合金包芯线激光焊接成型方法，其特征在于，所述激光束与竖直方向的倾斜角度的范围为0?90度。
5.根据权利要求1所述的合金包芯线激光焊接成型方法，其特征在于，所述激光束的离焦量的范围为0?50mm。
【文档编号】B23K33/00GK103586583SQ201310462956
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】王智勇, 史元魁, 苏国强, 杨武雄 申请人:北京陆合飞虹激光科技有限公司