CN115365597B - 一种激光软钎焊方法及不锈钢板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种激光软钎焊方法及不锈钢板,用于密封不锈钢板,对第一不锈钢板的第一表面和第二不锈钢板的第二表面进行表面处理;将第一不锈钢板与第二不锈钢板搭接放置,以使得第一表面与第二表面在搭接处相贴合,将钎料施加在第二表面并使得钎料与第一不锈钢板的边缘相贴合;采用激光软钎焊的方式对第一不锈钢板和第二不锈钢板进行焊接处理,使钎料熔化后铺展浸入第一表面与第二表面之间,以将第一不锈钢板和第二不锈钢板密封连接。本发明解决的问题是不锈钢板之间连接密封效果不好的技术问题,通过激光软钎焊方法实现不锈钢板之间密封连接的技术效果。

Description

一种激光软钎焊方法及不锈钢板
技术领域
本发明涉及钎焊技术领域,具体而言,涉及一种激光软钎焊方法及不锈钢板。
背景技术
随着不锈钢板熔化温度较高,耐腐蚀性较好,性价比较高,已经成为搭建轨道车辆车身的主要材料。在搭建轨道车辆的车身时,不锈钢板之间的连接一般采用电阻点焊连接后再使用密封胶粘结进行密封。但是,在实际施工过程中,存在这样一个问题:使用密封胶密封不锈钢板,密封效果并不好,经常出现粘结强度不高、一段时间后老化、开裂等现象,密封效果差。
发明内容
本发明解决的问题是不锈钢板之间连接密封效果不好的技术问题,通过激光软钎焊方法实现不锈钢板之间密封连接的技术效果。
为解决上述问题,本发明提供一种激光软钎焊方法,用于密封不锈钢板,激光软钎焊方法包括:对第一不锈钢板的第一表面和第二不锈钢板的第二表面进行表面处理;将第一不锈钢板与第二不锈钢板搭接放置,以使得第一表面与第二表面在搭接处相贴合,将钎料施加在第二表面并使得钎料与第一不锈钢板的边缘相贴合;采用激光软钎焊的方式对第一不锈钢板和第二不锈钢板进行焊接处理,使钎料熔化后铺展浸入第一表面与第二表面之间,,以将第一不锈钢板和第二不锈钢板密封连接;其中,控制激光的倾斜角度为45°-60°,激光功率为0.2-0.3kw,离焦量为150-250mm,使得激光达到焊接并密封不锈钢板的条件。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:轨道车辆中,车身上的不锈钢板在电阻电焊连接后,通常使用密封胶来密封连接。而本案中,使用上述方法步骤利用激光软钎焊的方法,实现不锈钢板之间的密封连接,改善了轨道车辆上不锈钢板密封强度不够,密封效果不好的问题,大大提高了不锈钢板之间的密封强度。
进一步的,传统密封胶的密封强度约为3兆帕,而本案使用激光软钎焊的方法密封不锈钢板,密封强度可达到30兆帕以上。采用钎料的润湿铺展的方法填充搭接后的间隙,密封路径约等于不锈钢板厚度加上间隙的厚度,密封路径显著增大,可以达到密封胶密封路径的3倍以上,因此密封效果更好更加牢固。并且,使用激光软钎焊的方法焊接不锈钢板,耐腐蚀性较好。传统的密封胶一般为有机物,在光照、潮湿的情况下容易出现老化、粉化的现象,造成漏水漏气,密封效果差,每3-4年就需要重新密封。而本案中的方法耐腐蚀性较强,有较强的抗老化性,使用寿命可达30年。并且,使用本案中的方法对不锈钢板进行密封更加环保。
进一步的,通过调整激光的离焦量,可以有效控制热量输入,加热区域为均匀的圆形或椭圆形区域,热量输入区域均匀分布,并且能够实现远距离加热,因此焊接后不会产生变形,表面不会变色,密封效果更好。
在本发明的一个实例中,向钎料位置滴加钎剂;其中,钎剂加入量为2-4ml/m。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:滴加钎剂能够更好的对钎料进行处理,去除钎料表面的氧化剂,防止钎料表面的氧化物对钎焊过程造成影响,影响密封效果。在实验中,只要使钎剂充足,就能够实现钎焊,但是如果钎剂滴加太多,则会有表面钎剂漫流的现象,不利于钎焊的成形,钎剂太少也会影响钎焊的质量,通过试验发现2-4ml/m的加入量对保证钎焊的填缝和外观质量来说更为合适。
在本发明的一个实例中,焊接装置包括:激光器、运动装置,运动装置带动激光器运动;钎料放置后,将激光器调整到预设值,使激光器发射符合焊接并密封不锈钢板的激光;开启激光器,使激光对钎剂进行预热;当钎剂沸腾时,开启运动装置,使运动装置带动激光器沿钎料进行焊接;控制运动装置停止,关闭激光器,钎料铺展浸入第一表面与第二表面之间。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过设置激光器提供热源,并且使用运动装置带动激光器移动进行钎焊。运动装置带动激光器移动钎焊的方式能够保证钎焊过程中钎料受热均匀。并且,通过上述步骤,能够完成整个钎焊过程,使钎焊过程有序进行。
在本发明的一个实例中,预热的时间为5-8s。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:对待焊接件进行预热,一般预热时间为5-8s。当预热时间为5-8s时,能够保证钎剂受热沸腾。钎剂受热沸腾后,说明待焊接件此时受热达到标准,可以进行焊接。开始焊接时,不锈钢板和钎剂的温度均为常温,因此预热是为了起始焊接的充分加热,这样热量能够充分输入以保证搭接缝内的钎剂达到活性温度,约200℃,从而实现熔化的钎料向搭接缝内润湿并填缝。
在本发明的一个实例中,运动装置的运动速度为1.75-2.25mm/s。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:控制运动装置的运动速度为匀速运动,在运动过程中运动装置不宜运动过快,控制速度为2mm/s,能够保证钎焊时均匀受热。如果钎剂滴加太多,则会有表面钎剂漫流的现象,不利于钎焊的成形,钎剂太少也会影响钎焊的质量,通过试验发现2-4ml/m的加入量对保证钎焊的填缝和外观质量来说更为合适。
在本发明的一个实例中,表面处理包括:分别清洁第一表面和第二表面;使用清洗介质,分别超声清洗第一表面和第二表面。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:在焊接前,准备焊接件时,为了焊接处理更加方便、避免焊接时产生非必要的氧化物,对不锈钢板提前进行清洁处理。第一不锈钢板上的第一表面和第二不锈钢板的第二表面为焊接时,与钎料直接毛细作用相连接的表面。因此对第一表面和第二表面进行处理。清理时,使用不锈钢钢刷清洁工件表面,再用丙酮、酒精、去离子水超声清洗表面去除油污以及杂质。工件表面清洗是为了使得钎料在钎缝处可以更好的润湿铺展。
在本发明的一个实例中,第一不锈钢板与第二不锈钢板搭接后形成组装间隙,组装间隙的厚度为0.1-0.5mm。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:钎焊时,优选使用的不锈钢板,板材厚度为0.8mm,板材宽度为25mm,板材长度为200mm,组装搭接宽度为5mm,采用电阻点焊机点焊。两块不锈钢薄板搭接间隙一般要求在0.1-0.5mm,间隙在此范围内,有较为明显的毛细作用。优选的,组装间隙一般为0.2mm。
在本发明的一个实例中,钎料为熔点低于450℃不含铅的锡基材料,钎料的直径为1.4-1.8mm。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:优选的,采用的钎料直径为1.6mm,钎料要尽量挺直不弯曲,整根钎料紧密贴近第一不锈钢板110边缘。钎料紧贴组装间隙,便于钎料熔化后浸入铺展到组装间隙中,形成毛细作用。
在本发明的一个实例中,钎料的放置方法包括:手工预置或送丝机送丝或电弧铺料。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:使用送丝机或者电弧辅料的方式放置钎料能够提高钎料放置的精准度,避免钎料在焊接过程中移动,导致无法有效焊接。
在本发明的一个实例中,还提供一种不锈钢板,不锈钢板使用如上述实施例中任意一项的焊接方法得到。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过使用本方案提供的焊接方法,能够实现两块不锈钢板密封连接。
采用本发明的技术方案后,能够达到如下技术效果:
(1)通过本发明提供的激光软钎焊方法能够实现不锈钢板之间的密封连接;使用激光软钎焊的方式密封连接不锈钢板相较于密封胶更加环保,使用年限更长,能够服役30年以上;采用激光软钎焊过程钎料填缝非常均匀,结合面十分致密,结合强度较高,密封路径远大于传统密封胶密封,从而具有较好的可靠密封效果。
(2)通过控制激光器调整激光的倾斜角度、离焦量、激光功率来调整钎焊时的热源输入;通过控制激光离焦量等关键参数控制均匀集中的低热输入,焊后外观成形优异,不变色,不变形。
(3)使用送丝机或电弧辅料的方式放置钎料相较于手工放置提高自动化程度,节省人力。
(4)使用激光软钎焊的方式密封连接,钎料为不含铅的锡基钎料,相较于密封胶密封更加环保。
附图说明
图1为本发明提供的一种激光软钎焊的钎焊结构示意图之一。
图2为本发明提供的一种激光软钎焊的钎焊结构示意图之二。
图3为本发明提供的一种激光软钎焊的钎焊结构示意图之三。
图4为不锈钢板焊接密封后的结构示意图之一。
图5为不锈钢板焊接密封后的结构示意图之二。
附图标记说明:
1-激光;2-焦点;110-第一不锈钢板;120-第二不锈钢板;130-钎料;L-离焦量。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例一:
在一个具体的实施例中,参见图1-3,提供一种激光软钎焊方法,用于密封不锈钢板,激光软钎焊方法包括:
S10:对第一不锈钢板的第一表面和第二不锈钢板的第二表面进行表面处理;
S20:将第一不锈钢板与第二不锈钢板搭接放置,以使得第一表面与第二表面在搭接处相贴合,将钎料施加在第二表面并使得钎料与第一不锈钢板的边缘相贴合;
S40:采用激光软钎焊的方式对第一不锈钢板和第二不锈钢板进行焊接处理,使钎料熔化后铺展浸入第一表面与第二表面之间,以将所述不锈钢板和所述第二不锈钢板密封连接;
其中,在步骤S40中,控制激光的倾斜角度为45°-60°,激光功率为0.2-0.3kw,离焦量为150-250mm,使得激光达到焊接并密封处理不锈钢板的条件。
在本实施例中,激光软钎焊方法应用于焊接金属材料,现有技术中,一般使用激光软钎焊技术焊接不锈钢板与其他种类的金属,通常为铝、铜等金属材料。在本案中,利用激光软钎焊技术焊接不锈钢板,能够实现不锈钢板之间的软钎焊连接。使轨道车辆车身上的不锈钢板能够通过软钎焊的方法实现更加牢固的密封连接。
进一步的,通过步骤S10,进行焊接前的准备工作。在焊接前,需要准备好焊接材料,并对焊接材料进行处理,使其达到焊接所需要的条件。焊接材料为两块不锈钢板,分别为第一不锈钢板110和第二不锈钢板120。两块不锈钢板连接时,会产生互相连接的两个接触面,即为第一表面和第二表面。激光软钎焊的工作原理是,通过熔化钎料130,使钎料130能够浸入第一不锈钢板110与第二不锈钢板120之间,通过钎料130的熔化浸入第一表面与第二表面之间,使第一表面与第二表面相连接。第一表面与第二表面为与钎料130相连接的两个面,因此需要对第一表面和第二表面进行表面处理,去除表面上的杂质。清洗后的第一表面和第二表面能够便于钎料130更好的在第一表面与第二表面之间润湿铺展。
进一步的,在焊接前,进行步骤S20,准备好待焊接件,将第一不锈钢板110与第二不锈钢板120搭接放置,搭接放置后,第一不锈钢板110上的第一表面与第二不锈钢板120上的第二表面相贴合。第一表面与第二表面之间贴合连接,但两个表面之间还设有一定的间隙,能够保证熔化后的钎料130能够浸入间隙中与第一表面、第二表面相互连接。第一不锈钢板110和第二不锈钢板120搭接好后,使用电阻点焊将第一不锈钢板110和第二不锈钢板120固定连接。但使用电阻电焊将第一不锈钢板110、第二不锈钢板120连接后,两个不锈钢板之间仍旧有间隙,需要通过激光软钎焊方法对缝隙进行密封。
进一步的,钎料130的材料为低温锡基材料,使用激光作为热源输入,通过控制激光的功率、角度、离焦量来控制对钎料130的热量输入。使用的第一不锈钢板110、第二不锈钢板120,厚度为0.8mm,优选的,宽度为25mm,长度为200mm,组装搭接的宽度为5mm,便于使用电弧电焊连接。
进一步的,第一不锈钢板110与第二不锈钢板120搭接放置好后,将钎料130放置在第二不锈钢板上,与第二表面相接触,并且,放置后的钎料130与第一不锈钢板110的边缘相贴合。这样放置钎料130便于钎料130熔化后浸入到第一表面与第二表面之间的间隙中,进一步与第一表面、第二表面通过毛细作用连接。
进一步的,通过步骤S40,使用激光软钎焊的焊接方法,通过激光对钎料130及连接处进行照射,使钎料130获得热量熔化,熔化后浸入第一表面与第二表面之间的间隙中,通过毛细作用使第一表面与第二表面相连接。
进一步的,在本实施例中,通过控制激光器140,调整激光器140发射出的激光,来控制焊接时的热量输入。通过激光器140,发射满足倾斜角度为45°-60°,功率为0.2-0.3kw,离焦量为150-250mm的激光,在此条件下的激光能够满足对不锈钢板软钎焊的要求。激光器140设置在第一不锈钢板110上方,对钎料130处进行照射。激光的倾斜角度在45°-60°内,并且保持功率在0.2-0.3kw,离焦量为150-250mm的范围内,能够有效照射在钎料130放置位置处,保持加热中心在钎料130上,加热边缘覆盖板材搭接位置处。
在本实施例中,轨道车辆中,车身上的不锈钢板在电阻电焊连接后,通常使用密封胶来密封连接。而本案中,使用上述方法步骤利用激光软钎焊的方法,实现不锈钢板之间的密封连接,改善了轨道车辆上不锈钢板密封强度不够,密封效果不好的问题,大大提高了不锈钢板之间的密封强度。
进一步的,传统密封胶的密封强度约为3兆帕,而本案使用激光软钎焊的方法密封不锈钢板,密封强度可达到30兆帕以上。采用钎料130的润湿铺展的方法填充搭接后的间隙,密封路径约等于不锈钢板厚度加上间隙的厚度,密封路径显著增大,可以达到密封胶密封路径的3倍以上,因此密封效果更好更加牢固。并且,使用激光软钎焊的方法焊接不锈钢板,耐腐蚀性较好。传统的密封胶一般为有机物,在光照、潮湿的情况下容易出现老化、粉化的现象,造成漏水漏气,密封效果差,每3-4年就需要重新密封。而本案中的方法耐腐蚀性较强,有较强的抗老化性,使用寿命可达30年。并且,使用本案中的方法对不锈钢板进行密封更加环保。
进一步的,通过调整激光的离焦量,可以有效控制热量输入,加热区域为均匀的圆形或椭圆形区域,热量输入区域均匀分布,并且能够实现远距离加热,因此焊接后不会产生变形,表面不会变色,密封效果更好。
实施例二:
在一个具体的实施例中,在S20和S40之间,方法还包括:
S30:向钎料位置滴加钎剂;其中,钎剂加入量为2-4ml/m。
在本实施例中,在设置好待焊接件后,进行钎焊之前,还需要滴加钎剂来去除钎料130上的氧化物,使钎料130能够更好的浸润铺展。滴加钎剂时,使用滴管或者针管向钎料130表面滴加钎剂。其中,为了保证滴加的均匀有效,需要控制滴加量,钎剂的加入量为2-4ml/m,并且尽量滴加均匀。
在本实施例中,滴加钎剂能够更好的对钎料130进行处理,去除钎料130表面的氧化剂,防止钎料130表面的氧化物对钎焊过程造成影响,影响密封效果。在实验中,只要使钎剂充足,就能够实现钎焊,但是如果钎剂滴加太多,则会有表面钎剂漫流的现象,不利于钎焊的成形,钎剂太少也会影响钎焊的质量,通过试验发现2-4ml/m的加入量对保证钎焊的填缝和外观质量来说更为合适。
实施例三:
在一个具体的实施例中,参见图1-3,焊接装置包括:激光器、运动装置,运动装置带动激光器运动;
S40包括:
S41:钎料放置后,将激光器调整到预设值,使激光器发射符合焊接并密封不锈钢板的激光;
S42:开启激光器,使激光对钎剂进行预热;
S43:当钎剂沸腾时,开启运动装置,使运动装置带动激光器沿钎料130进行焊接;
S44:控制运动装置停止,关闭激光器,钎料铺展浸入第一表面与第二表面之间。
在本实施例中,为实现焊接,主要利用焊接装置进行激光软钎焊来实现,焊接装置中,激光器140为钎焊过程中,发射激光的主要仪器;运动装置为带动激光器140运动的装置。在焊接时,激光要沿着钎料130放置的位置移动来完成焊接。由于激光器140能够控制激光摆动的位置有限,并且,随着激光的摆动,热源输入也会变得不稳定,因此,设置运动装置与激光器140相连接,通过运动装置带动激光器匀速运动,保持激光器对待焊接件进行稳定的热源输出。
进一步的,具体的钎焊步骤中,首先进行步骤S41,将激光器140调整到预设值,控制激光器140发射符合条件的激光,具体的,控制激光器140发射符合倾斜角度为45°-60°,功率为0.2-0.3kw,离焦量为150-250mm的激光。当激光调整好后,进行步骤S42,开启激光器140,对钎剂进行加热。加热是为了对待焊接件进行提前预热,便于后续加热时,便于钎料130熔化。预加热直至钎剂沸腾,沸腾后进行步骤S43,开启运动装置带动激光器140对钎料130进行加热焊接。焊接完成后,进行步骤S44,控制运动装置停止,关闭激光器140,停止钎焊,此时钎料130已经铺展进入第一表面和第二表面之间,能够将第一不锈钢板110和第二不锈钢板120密封连接。
在本实施例中,通过设置激光器140提供热源,并且使用运动装置带动激光器140移动进行钎焊。运动装置带动激光器140移动钎焊的方式能够保证钎焊过程中钎料130受热均匀。并且,通过步骤S41-S44,能够完成整个钎焊过程,使钎焊过程有序进行。
实施例四:
在一个具体的实施例中,在S42中,预热的时间为5-8s。
在本实施例中,在步骤S42中对待焊接件进行预热,一般预热时间为5-8s。当预热时间为5-8s时,能够保证钎剂受热沸腾。钎剂受热沸腾后,说明待焊接件此时受热达到标准,可以进行焊接。开始焊接时,不锈钢板和钎剂的温度均为常温,因此预热是为了起始焊接的充分加热,这样热量能够充分输入以保证搭接缝内的钎剂达到活性温度,约200℃,从而实现熔化的钎料向搭接缝内润湿并填缝。进一步的,在焊接时,从钎料放置位置的端部开始焊接,因为钎料是从常温开始加热,需要一定的预热维持时间,不然钎料不能熔化。
实施例五:
在一个具体的实施例中,在S43中,运动装置的运动速度为1.75-2.25mm/s。
在本实施例中,控制运动装置的运动速度为匀速运动,在运动过程中运动装置不宜运动过快,本方案中,将控制运动装置的速度范围限定在1.75-2.25mm/s之间,此范围不会使装置运动过快导致密封不充分,钎料无法熔化等问题,也能够避免运动装置过慢导致的工艺流程耗时久的问题。优选的,在实际工艺流程中,控制运动装置的速度为2mm/s,能够保证钎焊时均匀受热。
实施例六:
在一个具体的实施例中,表面处理包括:
S11:分别清洁第一表面和第二表面;
S12:使用清洗介质,分别超声清洗第一表面和第二表面。
在本实施例中,在焊接前,准备焊接件时,为了焊接处理更加方便、避免焊接时产生非必要的氧化物,采取步骤S11和步骤S12,对不锈钢板提前进行清洁处理。第一不锈钢板110上的第一表面和第二不锈钢板120的第二表面为焊接时,与钎料130直接毛细作用相连接的表面。因此对第一表面和第二表面进行处理。清理时,使用不锈钢钢刷清洁工件表面,再用丙酮、酒精、去离子水超声清洗表面去除油污以及杂质。工件表面清洗是为了使得钎料130在钎缝处可以更好的润湿铺展。在实际操作中,首先进行步骤S11,使用不锈钢刚刷对钢板表面进行简单的清洁,其中清洁工具可以使用不锈钢刚刷或者其他摩擦清洁的工具。进行简单清洁后,进行步骤S12,使用丙酮、酒精、去离子水等物质进行超声清洗,进一步清除油污和细微的杂质。通过步骤S11和S12先后对不锈钢板表面进行清洁,清洁更彻底、合理,避免清洁物产生不必要的损耗。
实施例七:
在一个具体的实施例中,在S20中,第一不锈钢板与第二不锈钢板搭接后形成组装间隙,组装间隙的厚度为0.1-0.5mm。
在本实施例中,钎焊时,优选使用的不锈钢板,板材厚度为0.8mm,板材宽度为25mm,板材长度为200mm,组装搭接宽度为5mm,采用电阻点焊机点焊。两块不锈钢薄板搭接间隙一般要求在0.1-0.5mm,间隙在此范围内,有较为明显的毛细作用。优选的,组装间隙一般为0.2mm。
实施例八:
在一个具体的实施例中,钎料为熔点低于450℃不含铅的锡基材料,钎料130的直径为1.4-1.8mm。
在本实施例中,优选的,采用的钎料130直径为1.6mm,钎料130要尽量挺直不弯曲,整根钎料130紧密贴近第一不锈钢板110边缘。钎料130紧贴组装间隙,便于钎料130熔化后浸入铺展到组装间隙中,形成毛细作用。钎料为熔点低于450°不含铅的锡基材料,该材料的钎料容易熔化,并且熔点低于450℃能够满足钎焊使用得到激光热源熔化的要求。
实施例九:
在一个具体的实施例中,S20中,钎料的放置方法包括:手工预置或送丝机送丝或电弧铺料。
在本实施例中,钎料130放置中,可以工作人员手工提前放置钎丝,若省去手工放置,提高整个焊接过程的自动化程度,可以采用送丝机放置钎料130或者使用电弧辅料的方式放置钎料130。
在本实施例中,使用送丝机或者电弧辅料的方式放置钎料130能够提高钎料130放置的精准度,避免钎料130在焊接过程中移动,导致无法有效焊接。
实施例十:
在一个具体的实施例中,还提供一种不锈钢板,不锈钢板使用如上述实施例中任意一项的焊接方法得到。
在本实施例中,通过使用本方案提供的焊接方法,能够实现两块不锈钢板密封连接。并且大大提高焊接后的强度,实验强度数据参见下表:
实施例/参数 密封强度MPa 成形 焊接方法
1 32 激光软钎焊
2 33 激光软钎焊
3 31 激光软钎焊
4 33 激光软钎焊
5 32 激光软钎焊
6 32 激光软钎焊
7 3 打密封胶
参见图4-5,为焊接后钎料连接两块不锈钢板的结构示意图,钎料熔化后浸润铺展到两块不锈钢板之间。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种激光软钎焊方法,其特征在于,所述方法用于密封不锈钢板,所述方法包括:
S10:对第一不锈钢板的第一表面和第二不锈钢板的第二表面进行表面处理;
S20:将所述第一不锈钢板与所述第二不锈钢板搭接放置,以使得所述第一表面与所述第二表面在搭接处相贴合,将钎料施加在所述第二表面并使得所述钎料与所述第一不锈钢板的边缘相贴合;
S30:向所述钎料位置滴加钎剂;
S40:采用激光软钎焊的方式对所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板进行焊接处理,使所述钎料熔化后铺展浸入所述第一表面与所述第二表面之间,以将所述第一不锈钢板和所述第二不锈钢板密封连接;
其中,在步骤S30中,所述钎剂加入量为2-4ml/m;
在步骤S40中,控制激光的倾斜角度为45°-60°,激光功率为0.2-0.3kw,离焦量为150-250mm,使得所述激光达到焊接并密封所述不锈钢板的条件;
焊接装置包括:激光器、运动装置,所述运动装置带动所述激光器运动,所述运动装置的运动速度为1.75-2.25mm/s。
2.根据权利要求1所述的激光软钎焊方法,其特征在于,所述S40包括:
S41:所述钎料放置后,将所述激光器调整到预设值,使所述激光器发射符合焊接并密封所述不锈钢板的激光;
S42:开启所述激光器,使所述激光对所述钎剂进行预热;
S43:当所述钎剂沸腾时,开启所述运动装置,使所述运动装置带动所述激光器沿所述钎料进行焊接;
S44:控制所述运动装置停止,关闭所述激光器,所述钎料铺展浸入所述第一表面与所述第二表面之间。
3.根据权利要求2所述的激光软钎焊方法,其特征在于,在所述S42中,
所述预热的时间为5-8s。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的激光软钎焊方法,其特征在于,所述表面处理包括:
S11:分别清洁所述第一表面和所述第二表面;
S12:使用清洗介质,分别超声清洗所述第一表面和所述第二表面。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的激光软钎焊方法,其特征在于,在所述S20中,
所述第一不锈钢板与所述第二不锈钢板搭接后形成组装间隙,所述组装间隙的厚度为0.1-0.5mm。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的激光软钎焊方法,其特征在于,所述钎料的熔点小于450℃。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的激光软钎焊方法,其特征在于,所述S20中,所述钎料的放置方法包括:
手工预置或送丝机送丝或电弧铺料。
8.一种不锈钢板,其特征在于,所述不锈钢板使用如上述权利要求1-7中任意一项所述的激光软钎焊方法得到。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008087013A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Tokyu Car Corp 半自動型レーザ接合装置
CN101254562A (zh) * 2006-11-13 2008-09-03 沃尔沃汽车公司 采用双点法的激光钎焊改进
CN103231136A (zh) * 2013-03-28 2013-08-07 北京工业大学 一种钛镍形状记忆合金与异种轻金属的激光钎焊方法
JP2016088170A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 日本車輌製造株式会社 鉄道車両構体
CN105772988A (zh) * 2016-03-25 2016-07-20 武汉理工大学 一种含铜的铝合金/不锈钢熔钎焊钎剂
CN106695046A (zh) * 2017-01-19 2017-05-24 中车四方车辆有限公司 一种不锈钢板与耐候钢板的焊接方法
CN110899882A (zh) * 2019-12-09 2020-03-24 上海工程技术大学 一种铝钢异种金属激光熔钎填丝焊的工艺
CN113199104A (zh) * 2021-05-28 2021-08-03 西南交通大学 一种提高铝/钢搭接接头强度的旋转激光自熔钎焊方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008087013A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Tokyu Car Corp 半自動型レーザ接合装置
CN101254562A (zh) * 2006-11-13 2008-09-03 沃尔沃汽车公司 采用双点法的激光钎焊改进
CN103231136A (zh) * 2013-03-28 2013-08-07 北京工业大学 一种钛镍形状记忆合金与异种轻金属的激光钎焊方法
JP2016088170A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 日本車輌製造株式会社 鉄道車両構体
CN105772988A (zh) * 2016-03-25 2016-07-20 武汉理工大学 一种含铜的铝合金/不锈钢熔钎焊钎剂
CN106695046A (zh) * 2017-01-19 2017-05-24 中车四方车辆有限公司 一种不锈钢板与耐候钢板的焊接方法
CN110899882A (zh) * 2019-12-09 2020-03-24 上海工程技术大学 一种铝钢异种金属激光熔钎填丝焊的工艺
CN113199104A (zh) * 2021-05-28 2021-08-03 西南交通大学 一种提高铝/钢搭接接头强度的旋转激光自熔钎焊方法

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