CN107322165A - 一种激光焊机焊接中碳钢的方法 - Google Patents

一种激光焊机焊接中碳钢的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107322165A
CN107322165A CN201710500250.5A CN201710500250A CN107322165A CN 107322165 A CN107322165 A CN 107322165A CN 201710500250 A CN201710500250 A CN 201710500250A CN 107322165 A CN107322165 A CN 107322165A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon steel
weld seam
medium carbon
welder
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710500250.5A
Other languages
English (en)
Inventor
韩玉龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Original Assignee
Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baotou Iron and Steel Group Co Ltd filed Critical Baotou Iron and Steel Group Co Ltd
Priority to CN201710500250.5A priority Critical patent/CN107322165A/zh
Publication of CN107322165A publication Critical patent/CN107322165A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/244—Overlap seam welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/60—Preliminary treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种激光焊机焊接中碳钢的方法，其是在焊接过程中，利用前预热将中碳钢加热到100℃到400℃，焊机功率保证在10kw以上，后加热使焊缝保证在600℃到650℃，之后在保护性气氛中冷却30秒以上。采用该方法焊缝质量高，能够满足对中碳钢焊接的质量要求；该方法量化焊缝前加热、后加热、焊机功率、焊缝冷却时间，使得操作更加精准；此外，通过量化操作数据，可以实现对设备功能的监控，从而对设备精度进行精准控制。

Description

一种激光焊机焊接中碳钢的方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种激光焊机焊接中碳钢的方法。
背景技术
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。冷轧生产线使用的激光焊机就是使用激光焊接方法的机器，生产线一般采用激光深熔焊接，即功率大于10000w/cm2，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快，深宽比大的特点。
激光深熔焊接采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”(Key-hole)结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满材料蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500摄氏度左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料(而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部)。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。工业生产中主要使用CO2激光，CO2激光是肉眼不可见红外光。大功率的CO2激光通过小孔效应来解决高反射率的问题,当光斑照射的材料表面熔化时形成小孔，以满足焊接的需要。
在酸轧联合机组的生产过程中，激光焊机作为连接两支钢带的关键设备，其关键技术指标-焊缝断带率的高低，直接决定机组的作业率和成材率。传统的操作方法，通过操作画面上的焊缝影像和操作工的经验判断焊缝质量，也可以通过剪切焊缝后利用杯凸试验机实验焊缝质量，但由于材料化学成分、板形、厚度等一系列的原因，出现焊缝断带率超过预期，满足不了现场生产的实际需求。
中碳钢由于碳当量的影响，即将钢铁中的各种化学元素折算成碳的含量，决定钢的强度和可焊性。随着碳当量的增加，焊接性变差，当碳当量大于0.4％～0.6％时，冷裂纹的敏感性将增大，吸纳有的焊接工艺难以满足对中碳钢焊接的质量要求。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种激光焊机焊接中碳钢的方法。
本发明提供一种激光焊机焊接中碳钢的方法，其是在焊接过程中，利用前预热将中碳钢加热到100℃到400℃，焊机功率保证在10kw以上，后加热使焊缝保证在600℃到650℃，之后在保护性气氛中冷却30秒以上。
进一步地，上述方法具体包括如下步骤：
钢带对中；
剪切；
搭接台对中；
前预热，将中碳钢加热到100℃到400℃；
焊缝预平整；
焊缝焊接，焊机功率保证在10kw以上；
后加热，使焊缝保证在600℃到650℃；
焊缝冷却，保护性气氛中冷却30秒以上。
相对于现有技术，本发明提供的激光焊机焊接中碳钢的方法具有下列显著的优点和效果：
(1)焊缝质量高，满足对中碳钢焊接的质量要求；
(2)量化焊缝前加热、后加热、焊机功率、焊缝冷却时间，使得操作更加精准。
(3)通过量化操作数据，可以实现对设备功能的监控，从而对设备精度进行精准控制。
附图说明
图1为本发明提供的激光焊机焊接中碳钢的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种激光焊机焊接中碳钢的方法，请参考图1，该图示出了本发明提供的激光焊机焊接中碳钢的方法的流程。
本发明提供的激光焊机焊接中碳钢的方法是在焊接过程中，利用前预热将中碳钢加热到100℃到400℃，焊机功率保证在10kw以上，后加热使焊缝保证在600℃到650℃，之后在保护性气氛中冷却30秒以上。
进一步地，该方法具体包括如下步骤：
钢带对中；
剪切；
搭接台对中；
前预热，将中碳钢加热到100℃到400℃；
焊缝预平整；
焊缝焊接，焊机功率保证在10kw以上；
后加热，使焊缝保证在600℃到650℃；
焊缝冷却，保护性气氛中冷却30秒以上。
相对于现有技术，本发明提供的激光焊机焊接中碳钢的方法具有下列显著的优点和效果：
(1)焊缝质量高，满足对中碳钢焊接的质量要求；
(2)量化焊缝前加热、后加热、焊机功率、焊缝冷却时间，使得操作更加精准。
(3)通过量化操作数据，可以实现对设备功能的监控，从而对设备精度进行精准控制。
下面结合实例对本发明作进一步的说明。
1.在焊接SS400时，前加热将钢板加热到100℃到150℃，焊机功率为10kw,后加热将钢板加热到600℃到650℃，通过速度测算保证焊缝在保护性气氛中最少冷却30秒以上。焊接后进行杯凸实验，结果表明：焊缝质量优异，满足要求。
2.在焊接SS440时，前加热将钢板加热到150℃到200℃，焊机功率为10kw,后加热将钢板加热到600℃到650℃，通过速度测算保证焊缝在保护性气氛中最少冷却30秒以上。焊接后进行杯凸实验，结果表明：焊缝质量优异，满足要求。
3.在焊接SS490时，前加热将钢板加热到250℃到400℃，焊机功率为10kw,后加热将钢板加热到600℃到650℃，通过速度测算保证焊缝在保护性气氛中最少冷却30秒以上。焊接后进行杯凸实验，结果表明：焊缝质量优异，满足要求。
以上对本发明所提供的激光焊机焊接中碳钢的方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种激光焊机焊接中碳钢的方法，其特征在于，
在焊接过程中，利用前预热将中碳钢加热到100℃到400℃，焊机功率保证在10kw以上，后加热使焊缝保证在600℃到650℃，之后在保护性气氛中冷却30秒以上。
2.根据权利要求1所述的激光焊机焊接中碳钢的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
钢带对中；
剪切；
搭接台对中；
前预热，将中碳钢加热到100℃到400℃；
焊缝预平整；
焊缝焊接，焊机功率保证在10kw以上；
后加热，使焊缝保证在600℃到650℃；
焊缝冷却，保护性气氛中冷却30秒以上。
CN201710500250.5A 2017-06-27 2017-06-27 一种激光焊机焊接中碳钢的方法 Pending CN107322165A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710500250.5A CN107322165A (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种激光焊机焊接中碳钢的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710500250.5A CN107322165A (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种激光焊机焊接中碳钢的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107322165A true CN107322165A (zh) 2017-11-07

Family

ID=60197715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710500250.5A Pending CN107322165A (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种激光焊机焊接中碳钢的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107322165A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002263870A (ja) * 2001-03-06 2002-09-17 Nippon Steel Corp 突き合わせ溶接された鋼板または鋼帯の製造装置及び製造方法
CN101564799A (zh) * 2008-04-25 2009-10-28 宝山钢铁股份有限公司 一种半导体激光与co2激光的复合焊接方法
CN103703152A (zh) * 2011-07-25 2014-04-02 麦格纳国际公司 钢板的局部热处理工艺及产品
CN104889568A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 武汉凯奇特种焊接设备有限责任公司 带在线连续焊缝热处理的激光焊机及其焊接工艺
CN105149782A (zh) * 2015-10-28 2015-12-16 无锡汉神电气有限公司 2mm不锈钢对接激光焊接工艺
CN105904092A (zh) * 2016-05-03 2016-08-31 武汉钢铁股份有限公司 中高碳钢钢板激光焊接方法及其装置
CN106041305A (zh) * 2016-07-05 2016-10-26 北京科技大学 一种高硅钢激光焊接方法
CN106346133A (zh) * 2015-07-15 2017-01-25 武汉凯奇特种焊接设备有限责任公司 带在线连续焊缝热处理的激光焊接工艺

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002263870A (ja) * 2001-03-06 2002-09-17 Nippon Steel Corp 突き合わせ溶接された鋼板または鋼帯の製造装置及び製造方法
CN101564799A (zh) * 2008-04-25 2009-10-28 宝山钢铁股份有限公司 一种半导体激光与co2激光的复合焊接方法
CN103703152A (zh) * 2011-07-25 2014-04-02 麦格纳国际公司 钢板的局部热处理工艺及产品
CN104889568A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 武汉凯奇特种焊接设备有限责任公司 带在线连续焊缝热处理的激光焊机及其焊接工艺
CN106346133A (zh) * 2015-07-15 2017-01-25 武汉凯奇特种焊接设备有限责任公司 带在线连续焊缝热处理的激光焊接工艺
CN105149782A (zh) * 2015-10-28 2015-12-16 无锡汉神电气有限公司 2mm不锈钢对接激光焊接工艺
CN105904092A (zh) * 2016-05-03 2016-08-31 武汉钢铁股份有限公司 中高碳钢钢板激光焊接方法及其装置
CN106041305A (zh) * 2016-07-05 2016-10-26 北京科技大学 一种高硅钢激光焊接方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100288738A1 (en) Welding apparatus and method
CN103846563B (zh) 一种激光搅拌摩擦焊接方法及其装置
CN105364269B (zh) 一种铜板及其合金的熔化焊接方法
CN113798669B (zh) 一种带涂层热成形钢的激光焊接方法
Rathod et al. Residual stresses in arc and electron-beam welds in 130 mm thick SA508 steel: Part 1-Manufacture
Phaoniam et al. Solidification cracking susceptibility of modified 9Cr1Mo steel weld metal during hot-wire laser welding with a narrow gap groove
Lei et al. Mechanism of the crack formation and suppression in laser-MAG hybrid welded 30CrMnSiA joints
CN105798462A (zh) 一种利用激光-mag复合热源的焊接方法
CN100463768C (zh) 断废芯棒的焊接工艺
Mei et al. Impact of inter-sheet gaps on laser overlap welding performance for galvanised steel
CN113802117A (zh) 轧机辊端轴套内孔的激光熔覆修复方法及激光熔覆用复合装置
Zhao et al. Experimental probe into the femtosecond laser ablation thresholds in carbon fiber reinforced polymer and assessment of the measurement theories
Han et al. Welding characteristics of the Inconel plate using a pulsed Nd: YAG laser beam
CN107234337B (zh) 一种激光焊机焊接低碳钢的方法
Liu et al. Characteristics of deep penetration laser welding of dissimilar metal Ni-based cast superalloy K418 and alloy steel 42CrMo
Vemanaboina et al. Simulation of hybrid laser-TIG welding process using FEA
CN107322165A (zh) 一种激光焊机焊接中碳钢的方法
CN107377682A (zh) 轨道车辆车体用不锈钢薄板火焰调修工艺
US20210402519A1 (en) Crack repair method for existing steel structure
CN117483952B (zh) 换热器管板焊接方法及焊接装置
JP5907718B2 (ja) 肉盛溶接方法
KR100743366B1 (ko) 테일러웰드블랭크 부품제조를 위한 고장력 강판의 레이저용접 방법
Curcio et al. On the welding of different materials by diode laser
Huda et al. Study on the mechanism of nugget growth behavior in three sheets stack resistance spot welding
JP2011079054A (ja) ピットの補修方法および金属部材の補修方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171107