一種316ln大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，為將不銹鋼板的焊接位置用丙酮清洗后再以對(duì)接的形式組對(duì)好，用夾具將板固定。對(duì)接間隙為0.5-1.0mm，板厚為5mm，采用激光填熱絲焊工藝，及焊機(jī)加熱焊絲再結(jié)合激光束進(jìn)行焊接，單道完成。焊絲選擇為伯合樂ER316LMn，焊絲直徑為1.2mm。主要利用焊絲填充對(duì)接間隙，結(jié)合送絲量、輸入功率達(dá)到完美的焊接效果。本發(fā)明解決了激光焊接的焊接缺點(diǎn)即對(duì)工件裝配間隙的精準(zhǔn)要求，并且得到完美的焊縫成形。
【專利說明】一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光填絲焊領(lǐng)域，具體為一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]激光焊接技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新的焊接技術(shù)，是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。具有熱輸入量下、熱輸入集中、熱影響區(qū)小、焊縫強(qiáng)度高、焊接定位精確、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，在微電子工業(yè)、汽車工業(yè)、航空上都得到了廣泛的應(yīng)用。但是這些激光焊接大部分都為自動(dòng)焊接方式，即在焊接過程中不添加焊絲或焊料，僅通過對(duì)母材的加熱、熔化、和凝固形成焊接接頭，對(duì)于鋼鐵等大多數(shù)材料而言，這種焊接方式可以獲得優(yōu)良的焊接接頭。制約自熔焊的應(yīng)用于實(shí)際工程生產(chǎn)的首要因素是對(duì)拼縫間隙以及焊縫對(duì)中要求甚高(通常< 0.1mm),因此對(duì)焊接生產(chǎn)的裝配要求十分苛刻。
[0003]因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，焊件的加工與裝配精度的苛刻要求會(huì)大大增加生產(chǎn)成本，不可預(yù)期的間隙的存在會(huì)使部分的激光能量露出，往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的焊接缺陷甚至是焊接失敗。為了解決上述的激光自熔焊的缺點(diǎn)和局限性，人們又在激光自熔焊的基礎(chǔ)上開展了激光填絲焊接技術(shù)。即指在激光焊接過程中，通過添加焊絲的方式改善焊縫成份和組織，從而達(dá)到增加焊前裝配間隙寬忍度等目的。
[0004]316LN為低C含N的300系列奧氏體不銹鋼，這種鋼不僅有無磁性，還有很好的塑性和很高的抗腐蝕性。由于其具有良好和全面的總和性能，在各行各業(yè)中活動(dòng)了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于奧氏體不銹鋼的焊接，激光焊接技術(shù)也趨于成熟。但是對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)中的工件，同樣存在著裝配精度的苛刻要求，尤其是對(duì)于一些尺寸大、形狀復(fù)雜導(dǎo)致加工難度大的工件，這將大大的提高生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，以降低工件的裝配精度要求，減小成本。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，其特征在于:包括以下步驟:
(1)將待焊接不銹鋼板的焊接位置用丙酮清洗后再以對(duì)接的方式組對(duì)好，用夾具將待焊接不銹鋼板固定，對(duì)接間隙為0.5-1.0mm,板厚為5mm ；
(2)選擇伯合樂ER316LMn焊絲，焊絲直徑為1.2mm，焊絲化學(xué)成分為:C為0.018，Si為
0.46, Mn 為 7.01，P 為 0.017，S 為 0.003, Cr 為 20.59, Mo 為 2.83, Ni 為 15.37，N 為 0.156，Cu 為 0.04 ;
(3)使用激光填熱絲焊工藝，采用光纖激光器作為激光源，沿焊縫中心移動(dòng)進(jìn)行焊接，所述焊縫即為對(duì)接間隙，焊接過程中，光纖激光器的激光功率為3.8-4.0KW，焊接速度為60-90cm/min,光斑直徑為1mm，熱絲電流為70-100A,熱絲電壓為6-10V。[0007]所述的一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，其特征在于:所述焊絲的送絲速度為300-350cm/min，采用前置送絲方式，送絲角度為35° -45°。
[0008]所述的一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，其特征在于:正面采用99.999%的高純度氬氣作為保護(hù)氣體，流量為15-20L/min。
[0009]所述的一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，其特征在于:采用激光填熱絲焊時(shí)，激光束偏離垂直方向5-15°。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
1、發(fā)明的該焊接工藝成功的講激光焊接技術(shù)應(yīng)用到316LN不銹鋼板的大間隙對(duì)接焊，將大大降低生產(chǎn)成本。
[0011]2、焊接工藝簡(jiǎn)單，焊接過程穩(wěn)定、焊縫窄，得到光滑美觀的焊縫。
[0012]3、通過無損檢測(cè)，達(dá)到ISO 13919-1標(biāo)準(zhǔn)的B級(jí)要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)例的試板組對(duì)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示。一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，包括以下步驟:
(1)將待焊接不銹鋼板的焊接位置用丙酮清洗后再以對(duì)接的方式組對(duì)好，用夾具將待焊接不銹鋼板固定，對(duì)接間隙為0.5-1.0mm,板厚為5mm ；
(2)選擇伯合樂ER316LMn焊絲，焊絲直徑為1.2mm，焊絲化學(xué)成分為:C為0.018，Si為
0.46, Mn 為 7.01，P 為 0.017，S 為 0.003, Cr 為 20.59, Mo 為 2.83, Ni 為 15.37，N 為 0.156，Cu 為 0.04 ;
(3)使用激光填熱絲焊工藝，采用光纖激光器作為激光源，沿焊縫中心移動(dòng)進(jìn)行焊接，所述焊縫即為對(duì)接間隙，焊接過程中，光纖激光器的激光功率為3.8-4.0KW，焊接速度為60-90cm/min,光斑直徑為1mm，熱絲電流為70-100A,熱絲電壓為6-10V。
[0015]本發(fā)明中，焊絲的送絲速度為300-350cm/min，采用前置送絲方式，送絲角度為35。-45。。
[0016]本發(fā)明中，正面采用99.999%的高純度氬氣作為保護(hù)氣體，流量為15_20L/min。
[0017]本發(fā)明中，采用激光填熱絲焊時(shí)，激光束偏離垂直方向5-15°。
[0018]具體實(shí)施例:
進(jìn)行5mm厚、IOOmm長(zhǎng)、30mm寬的一對(duì)316LN板對(duì)接焊，對(duì)接形式見圖1.其中對(duì)接間隙
C=Imm0
[0019]先講試板按附圖1組對(duì)好，用丙酮清洗焊接位置，用夾具固定對(duì)接板。
[0020]焊接過程采用的焊接參數(shù)如表1:
表I焊接參數(shù)表
【權(quán)利要求】
1.一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)將待焊接不銹鋼板的焊接位置用丙酮清洗后再以對(duì)接的方式組對(duì)好，用夾具將待焊接不銹鋼板固定，對(duì)接間隙為0.5-1.0mm,板厚為5mm ； (2)選擇伯合樂ER316LMn焊絲，焊絲直徑為1.2mm，焊絲化學(xué)成分為:C為0.018，Si為0.46, Mn 為 7.01，P 為 0.017，S 為 0.003, Cr 為 20.59, Mo 為 2.83, Ni 為 15.37，N 為 0.156，Cu 為 0.04 ; (3)使用激光填熱絲焊工藝，采用光纖激光器作為激光源，沿焊縫中心移動(dòng)進(jìn)行焊接，所述焊縫即為對(duì)接間隙，焊接過程中，光纖激光器的激光功率為3.8-4.0KW，焊接速度為60-90cm/min,光斑直徑為1mm，熱絲電流為70-100A,熱絲電壓為6-10V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，其特征在于:所述焊絲的送絲速度為300-350cm/min，采用前置送絲方式，送絲角度為35° -45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，其特征在于:正面采用99.999%的高純度氬氣作為保護(hù)氣體，流量為15-20L/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種316LN大間隙對(duì)接焊的激光焊接工藝，其特征在于:采用激光填熱絲焊時(shí)，激光束偏離垂直方向5-15°。
【文檔編號(hào)】B23K26/24GK103831532SQ201410079339
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】方超, 宋云濤, 衛(wèi)靖, 張書權(quán) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所