一種“∞”字形模具的激光焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種類似“∞”字形模具的激光焊接方法，所述“∞”字形模具由兩個C型板對接后焊接而成，其中C型板包括底層和表層，所述底層為高硬度材料Ni60，厚度3-5mm，所述表層為碳鋼，厚度5-8mm，兩個C型板底層無縫對接，兩個C型板表層留1.0-1.2mm的間隙，其特征在于：對接焊縫采用雙層焊，共兩道，第一道為激光填絲焊接，在底層金屬形成2-3mm的焊縫熔深；第二道采用激光-MAG復合焊接，完成焊縫的無裂紋填充。與現有技術相比，采用本發(fā)明焊接方法焊接產品，結果表明，焊縫成形均勻美觀、沒有裂紋，產品變形很小，能夠滿足焊接質量要求。
【專利說明】一種“m”字形模具的激光焊接方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于激光加工領域，應用于高硬度材料與一般碳鋼材料構成的雙層金屬“-”字形模具的對接焊縫焊接。

【背景技術】
[0002]在模具行業(yè)，大多產品需要耐磨、耐溫等使用性能，然而，用高硬度、耐磨材料制造整體模具產品成本高，所以出現了基體為一般鋼材，然后在其表面加工出一層特殊耐磨耐溫材料的制造方法。在某些產品中，可采用雙層金屬結構，一層高硬度材料，一層一般碳鋼材料，兩層金屬機械貼合，然后把雙層金屬對接后熔合。在雙層金屬結構件的對接焊接中，由于整體厚度較厚，且存在高硬度材料的熱裂傾向，單純用激光或者電子束焊接，將產生焊縫的縱向裂紋。


【發(fā)明內容】

[0003]為了解決上述的焊接質量問題，從焊接工藝著手，提供了一種焊縫成形均勻美觀、沒有裂紋的“⑴”字形模具的激光焊接方法。
[0004]本發(fā)明的技術方案是:一種“①”字形模具的激光焊接方法，所述“①”字形模具由兩個c型板對接后焊接而成，其中C型板包括底層和表層，所述底層為高硬度材料Ni60，厚度3-5mm,所述表層為碳鋼，厚度5_8mm,兩個C型板底層無縫對接，兩個C型板表層留1.0-1.2mm的間隙，其特征在于:對接焊縫采用雙層焊，共兩道，第一道為激光填絲焊接，在底層金屬形成2-3mm的焊縫熔深；第二道采用激光-MAG復合焊接，完成焊縫的無裂紋填充。
[0005]兩個C型板對接形成兩條焊縫，兩條焊縫按照第一條焊縫第一道激光填絲焊一第二條焊縫第一道激光填絲焊一第二條焊縫第二道激光-MAG復合焊一第一條焊縫第二道激光-MAG復合焊的順序實施焊接。
[0006]第一道激光填絲焊的焊絲選用ER304，直徑1.0mm ;采用光纖激光器，激光功率1600-2500W,焊接速度0.8-1.5m/min,保護氣流量15L/min。第二道激光-MAG復合焊的焊絲選用ER50-6，直徑1.2mm ;激光功率4500-5000W，焊接電流150-200A，焊接速度0.8-1.2m/min,焊絲與激光間距2mm,保護氣流量20L/min。
[0007]有益效果
底層材料硬度高，焊接存在熱裂傾向，所以提出兩層兩道焊接方案。第一道采用激光填絲焊，焊絲含有合金元素成分，在焊接時與底層材料形成熔池，由于合金元素的作用，使其熱裂傾向降低，從而形成無裂紋的焊縫。然后，焊接第二道，此時，熔化少量的底層已焊焊縫金屬，其對熔池的合金化作用小，不會導致熱裂，由于間隙窄且深，采用激光-MAG復合焊，其效率高，熔深大，焊接質量好?！阿拧弊中文＞叩暮缚p對稱，采用對稱的焊接順序，可減小工件的焊后變形?？偟膩碚f，通過本發(fā)明的方法，能夠焊接出合格的模具產品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為坡口形式的示意圖。

【具體實施方式】
[0009]本發(fā)明“-”字形模具由兩個C型板對接后焊接而成，其中C型板包括底層和表層，底層為高硬度材料Ni60，厚度3-5mm，表層為碳鋼，厚度5_8mm，兩個C型板底層無縫對接，兩個C型板表層留1.0-1.2mm的間隙，見圖1。
[0010]本發(fā)明焊接方法主要包括坡口設計與兩道焊接工藝等兩方面。雙層金屬的底層無間隙對接，構成I型坡口，表層金屬留間隙1.ο-1.2mm,以便第一道激光填絲焊的焊絲送入；由于表層留的間隙需要填滿，且深度大、間隙窄，所以下一道采用激光-MAG復合焊填滿，且保證兩道之間的良好熔合。焊接工藝的重點在第一道，主要是選擇合理的焊接材料，使其與底層高硬度材料發(fā)生冶金作用，降低熱裂傾向，從而形成2-3_深，且無裂紋的焊縫。由于雙層金屬產品是一組對稱的焊縫，考慮焊接變形問題，要控制合理的焊接順序，即第1條焊縫第1道激光填絲焊一第2條焊縫第1道激光填絲焊一第2條焊縫第2道激光-MAG復合焊一第1條焊縫第2道激光-MAG復合焊。
[0011]針對底層金屬為Ni60，表層金屬為45號鋼的雙層金屬激光焊接，通過大量的焊接工藝試驗，確定了合理的焊接工藝規(guī)范。第1道的焊絲選用ER304，直徑1.0mm ;采用光纖激光器，激光功率1600-2500W，焊接速度0.8-1.5m/min，保護氣流量15L/min。第2道的焊絲選用ER50-6，直徑1.2mm ;激光功率4500-5000W，焊接電流150-200A，焊接速度0.8-1.2m/min,焊絲與激光間距2mm,保護氣流量20L/min。
【權利要求】
1.一種“①”字形模具的激光焊接方法，所述“-”字形模具由兩個型板對接后焊接而成，其中型板包括底層和表層，所述底層為高硬度材料附60，厚度3-5臟，所述表層為碳鋼，厚度5-8111111，兩個(:型板底層無縫對接，兩個(:型板表層留1.0-1.2111111的間隙，其特征在于:對接焊縫采用雙層焊，共兩道，第一道為激光填絲焊接，在底層金屬形成2-3皿的焊縫熔深；第二道采用激光-嫩6復合焊接，完成焊縫的無裂紋填充。
2.根據權利要求1所述的“⑴”字形模具的激光焊接方法，其特征在于:兩個(:型板對接形成兩條焊縫，兩條焊縫按照第一條焊縫第一道激光填絲焊一第二條焊縫第一道激光填絲焊一第二條焊縫第二道激光-嫩6復合焊一第一條焊縫第二道激光復合焊的順序實施焊接。
3.根據權利要求1或2所述的“⑴”字形模具的激光焊接方法，其特征在于:第一道激光填絲焊的焊絲選用現304，直徑1.0111111 ；采用光纖激光器，激光功率1600-25001，焊接速度0.8-1.5111/111111，保護氣流量1517111111 ；第二道激光-1 ‘復合焊的焊絲選用現50-6，直徑.1.2臟；激光功率4500-50001，焊接電流150-200八，焊接速度0.8-1.2111/111111，焊絲與激光間距 2111111，保護氣流量 201/111111。
【文檔編號】B23K26/24GK104308364SQ201410449829
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權日:2014年9月5日
【發(fā)明者】邢飛, 梁偉, 徐國建, 王林, 邱曉杰, 鐘遙 申請人:南京煜宸激光科技有限公司