本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光焊機焊接中碳鋼的方法。
背景技術(shù)：
激光焊接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。冷軋生產(chǎn)線使用的激光焊機就是使用激光焊接方法的機器，生產(chǎn)線一般采用激光深熔焊接，即功率大于10000w/cm2，金屬表面受熱作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快，深寬比大的特點。
激光深熔焊接采用連續(xù)激光光束完成材料的連接，其冶金物理過程與電子束焊接極為相似，即能量轉(zhuǎn)換機制是通過“小孔”(key-hole)結(jié)構(gòu)來完成的。在足夠高的功率密度激光照射下，材料產(chǎn)生蒸發(fā)并形成小孔。這個充滿材料蒸氣的小孔猶如一個黑體，幾乎吸收全部的入射光束能量，孔腔內(nèi)平衡溫度達2500攝氏度左右，熱量從這個高溫孔腔外壁傳遞出來，使包圍著這個孔腔四周的金屬熔化。小孔內(nèi)充滿在光束照射下壁體材料連續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生的高溫蒸汽，小孔四壁包圍著熔融金屬，液態(tài)金屬四周包圍著固體材料(而在大多數(shù)常規(guī)焊接過程和激光傳導(dǎo)焊接中，能量首先沉積于工件表面，然后靠傳遞輸送到內(nèi)部)?？妆谕庖后w流動和壁層表面張力與孔腔內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生的蒸汽壓力相持并保持著動態(tài)平衡。光束不斷進入小孔，小孔外的材料在連續(xù)流動，隨著光束移動，小孔始終處于流動的穩(wěn)定狀態(tài)。就是說，小孔和圍著孔壁的熔融金屬隨著前導(dǎo)光束前進速度向前移動，熔融金屬充填著小孔移開后留下的空隙并隨之冷凝，焊縫于是形成。工業(yè)生產(chǎn)中主要使用co2激光，co2激光是肉眼不可見紅外光。大功率的co2激光通過小孔效應(yīng)來解決高反射率的問題,當(dāng)光斑照射的材料表面熔化時形成小孔，以滿足焊接的需要。
在酸軋聯(lián)合機組的生產(chǎn)過程中，激光焊機作為連接兩支鋼帶的關(guān)鍵設(shè)備，其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)-焊縫斷帶率的高低，直接決定機組的作業(yè)率和成材率。傳統(tǒng)的操作方法，通過操作畫面上的焊縫影像和操作工的經(jīng)驗判斷焊縫質(zhì)量，也可以通過剪切焊縫后利用杯凸試驗機實驗焊縫質(zhì)量，但由于材料化學(xué)成分、板形、厚度等一系列的原因，出現(xiàn)焊縫斷帶率超過預(yù)期，滿足不了現(xiàn)場生產(chǎn)的實際需求。
中碳鋼由于碳當(dāng)量的影響，即將鋼鐵中的各種化學(xué)元素折算成碳的含量，決定鋼的強度和可焊性。隨著碳當(dāng)量的增加，焊接性變差，當(dāng)碳當(dāng)量大于0.4％～0.6％時，冷裂紋的敏感性將增大，吸納有的焊接工藝難以滿足對中碳鋼焊接的質(zhì)量要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種激光焊機焊接中碳鋼的方法。
本發(fā)明提供一種激光焊機焊接中碳鋼的方法，其是在焊接過程中，利用前預(yù)熱將中碳鋼加熱到100℃到400℃，焊機功率保證在10kw以上，后加熱使焊縫保證在600℃到650℃，之后在保護性氣氛中冷卻30秒以上。
進一步地，上述方法具體包括如下步驟：
鋼帶對中；
剪切；
搭接臺對中；
前預(yù)熱，將中碳鋼加熱到100℃到400℃；
焊縫預(yù)平整；
焊縫焊接，焊機功率保證在10kw以上；
后加熱，使焊縫保證在600℃到650℃；
焊縫冷卻，保護性氣氛中冷卻30秒以上。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的激光焊機焊接中碳鋼的方法具有下列顯著的優(yōu)點和效果：
(1)焊縫質(zhì)量高，滿足對中碳鋼焊接的質(zhì)量要求；
(2)量化焊縫前加熱、后加熱、焊機功率、焊縫冷卻時間，使得操作更加精準(zhǔn)。
(3)通過量化操作數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對設(shè)備功能的監(jiān)控，從而對設(shè)備精度進行精準(zhǔn)控制。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的激光焊機焊接中碳鋼的方法的流程示意圖。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
在一種具體的實施方式中，本發(fā)明提供了一種激光焊機焊接中碳鋼的方法，請參考圖1，該圖示出了本發(fā)明提供的激光焊機焊接中碳鋼的方法的流程。
本發(fā)明提供的激光焊機焊接中碳鋼的方法是在焊接過程中，利用前預(yù)熱將中碳鋼加熱到100℃到400℃，焊機功率保證在10kw以上，后加熱使焊縫保證在600℃到650℃，之后在保護性氣氛中冷卻30秒以上。
進一步地，該方法具體包括如下步驟：
鋼帶對中；
剪切；
搭接臺對中；
前預(yù)熱，將中碳鋼加熱到100℃到400℃；
焊縫預(yù)平整；
焊縫焊接，焊機功率保證在10kw以上；
后加熱，使焊縫保證在600℃到650℃；
焊縫冷卻，保護性氣氛中冷卻30秒以上。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的激光焊機焊接中碳鋼的方法具有下列顯著的優(yōu)點和效果：
(1)焊縫質(zhì)量高，滿足對中碳鋼焊接的質(zhì)量要求；
(2)量化焊縫前加熱、后加熱、焊機功率、焊縫冷卻時間，使得操作更加精準(zhǔn)。
(3)通過量化操作數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對設(shè)備功能的監(jiān)控，從而對設(shè)備精度進行精準(zhǔn)控制。
下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步的說明。
1.在焊接ss400時，前加熱將鋼板加熱到100℃到150℃，焊機功率為10kw,后加熱將鋼板加熱到600℃到650℃，通過速度測算保證焊縫在保護性氣氛中最少冷卻30秒以上。焊接后進行杯凸實驗，結(jié)果表明：焊縫質(zhì)量優(yōu)異，滿足要求。
2.在焊接ss440時，前加熱將鋼板加熱到150℃到200℃，焊機功率為10kw,后加熱將鋼板加熱到600℃到650℃，通過速度測算保證焊縫在保護性氣氛中最少冷卻30秒以上。焊接后進行杯凸實驗，結(jié)果表明：焊縫質(zhì)量優(yōu)異，滿足要求。
3.在焊接ss490時，前加熱將鋼板加熱到250℃到400℃，焊機功率為10kw,后加熱將鋼板加熱到600℃到650℃，通過速度測算保證焊縫在保護性氣氛中最少冷卻30秒以上。焊接后進行杯凸實驗，結(jié)果表明：焊縫質(zhì)量優(yōu)異，滿足要求。
以上對本發(fā)明所提供的激光焊機焊接中碳鋼的方法進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。