一种新型焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接工艺领域，具体是一种镁合金与钢的焊接方法。
【背景技术】
[0002]镁和钢熔点差异大，镁的熔点为649 0C ,钢的熔点约为I 500 V，而镁的沸点为I 107 V，所以这两种金属很难同时达到熔融态。其晶格类型也不同，镁是密排六方结构，钢在熔融态是体心立方结构，从而造成它们在液态下极难互溶；开发一种新型镁合金与钢的高效焊接技术，对研制和开发新型轻质复杂结构焊接零部件具有积极的促进作用。
【发明内容】
[0003]鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的是提出一种镁合金和钢的焊接方法，实现镁合金与钢的冶金连接，提高焊接接头的力学性能。
实现本发明目的的技术方案如下:
一种新型焊接方法，其特征在于，该焊接方法包括以下步骤:
a.母材分别为镁合金材料与钢材料；
b.在镁合金材料与合金钢材料预置0.02mm?0.15mm厚的镍合金片,所述镍合金的成分及其重量比为:Ni 88%?93%、Cr 3%?12%、Mo3?6%，其余为杂质；
c.将合金钢进行预热处理，预热温度400?550°C，但是镁合金不需要预热；
d.在镁合金材料与合金钢材的焊接部位开设V形坡口，其坡口的敞开角度为35?45。；
e.采用YAG固体脉冲激光和旁轴式TIG—起作为焊接热源，激光实际输出功率为350W?800W，电弧功率为450W?1200W，连续焊接速度为420mm/min?650mm/min ;钨极直径为Φ250?Φ312 mm，钨极与焊接工件的夹角为36?60，TIG焊接采用交流正接；
f.焊接完毕后，焊后退火处理，冷却速度是60?80°C/h。
[0004]本发明的新型焊接方法，其焊接接头不易形成气孔、疏松、变形和裂纹等缺陷，通过电弧与激光的相互作用，可提高能量利用率，实现高速焊接；由于激光脉冲瞬间具有高能量密度，对熔化金属存在剧烈的搅拌作用，因此采用激光一电弧复合热源焊接工艺可将Mg和Fe这两种金属在焊接过从而可以防止焊接部位产生裂纹。
【具体实施方式】
[0005]下面结合实施例对本发明作进一步说明，其操作步骤如下:
一种新型焊接方法，其特征在于，该焊接方法包括以下步骤:
b.母材分别为镁合金材料与钢材料；
b.在镁合金材料与合金钢材料预置0.02mm?0.15mm厚的镍合金片,所述镍合金的成分及其重量比为:Ni 88%?93%、Cr 3%?12%、Mo3?6%，其余为杂质；
c.将合金钢进行预热处理，预热温度400?550°C，但是镁合金不需要预热； d.在镁合金材料与合金钢材的焊接部位开设V形坡口，其坡口的敞开角度为35?45。；
e.采用YAG固体脉冲激光和旁轴式TIG—起作为焊接热源，激光实际输出功率为350W?800W，电弧功率为450W?1200W，连续焊接速度为420mm/min?650mm/min ;钨极直径为Φ250?Φ312 mm，钨极与焊接工件的夹角为36?60，TIG焊接采用交流正接；
f.焊接完毕后，焊后退火处理，冷却速度是60?80°C/h。
[0006]本发明的一种新型焊接方法，严格控制焊接过程中母材可以防止焊件温度的骤然变化，从而能够控制焊缝中的熔化的母材和熔敷金属停留在液体状态下的时间，可以提高焊接过程中母材的互溶性和溶解度，有效地阻止金属间化合物的形成和固溶体剩余成分的析出，从而可以防止焊接部位产生裂纹；焊接前预热可以得到更好的焊接性能，焊前预热，控制了层间温度；焊后热处理消除应力，通过电弧与激光的相互作用，可提高能量利用率，实现高速焊接；由于激光脉冲瞬间具有高能量密度，对熔化金属存在剧烈的搅拌作用，因此采用激光一电弧复合热源焊接工艺可将Mg和Fe这两种金属在焊接过从而可以防止焊接部位产生裂纹。
[0007]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分钟析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围。
【主权项】
1.一种新型焊接方法，其特征在于，该焊接方法包括以下步骤: 母材分别为镁合金材料与钢材料； b.在镁合金材料与合金钢材料预置0.02mm?0.15mm厚的镍合金片,所述镍合金的成分及其重量比为:Ni 88%?93%、Cr 3%?12%、Mo3?6%，其余为杂质； c.将合金钢进行预热处理，预热温度400?550°C，但是镁合金不需要预热； d.在镁合金材料与合金钢材的焊接部位开设V形坡口，其坡口的敞开角度为35?45。； e.采用YAG固体脉冲激光和旁轴式TIG—起作为焊接热源，激光实际输出功率为350W?800W，电弧功率为450W?1200W，连续焊接速度为420mm/min?650mm/min，钨极直径为Φ250?Φ312 mm，钨极与焊接工件的夹角为36?60，TIG焊接采用交流正接； f.焊接完毕后，焊后退火处理，冷却速度是60?80°C/h。
【专利摘要】本发明公开了一种新型焊接方法，其特征在于，该焊接方法包括以下步骤：a.母材分别为镁合金材料与钢材料；b.在镁合金材料与合金钢材料预置0.02mm～0.15mm厚的镍合金片；c.将合金钢进行预热处理，但是镁合金不需要预热；d.在镁合金材料与合金钢材的焊接部位开设V？形坡口；e.采用YAG固体脉冲激光和旁轴式TIG一起作为焊接热源，钨极直径为Φ250～Φ312mm,钨极与焊接工件的夹角为36～60，TIG焊接采用交流正接；f.焊接完毕后，焊后退火处理，冷却速度是60～80℃/h。本发明的一种镁合金和钢的焊接方法可以实现镁合金与钢的冶金连接并能提高焊接接头的力学性能。
【IPC分类】B23K26/348
【公开号】CN105665932
【申请号】
【发明人】吴兆平
【申请人】重庆江东摩托车配件有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2014年11月19日