[发明专利]一种以薄板搭接代替粉末激光熔覆的激光熔覆工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光焊接工艺，特别是一种以薄板搭接代替粉末激光熔覆的激光熔覆工艺。

背景技术

激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被熔覆基体表面上预置涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释率极低并与基体呈冶金结合的表面熔覆层，从而显著改善基体表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法。激光熔覆可达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。

激光熔覆技术是一项具有高科技含量的表面改性技术与装备维修技术，激光熔覆材料是制约激光熔覆技术发展和应用的主要因素。目前，熔覆工艺的涂层材料都是采用粉末状，而粉末的制作成本高、周期长等一系列的缺点。

发明内容

本发明的目的是要提供一种以薄板搭接代替粉末激光熔覆的激光熔覆工艺，解决激光熔覆中使用粉末作为熔覆材料时操作繁琐和成本较高的问题。

本发明的目的是这样实现的：该激光熔覆工艺，包括以下步骤：

A、两块光洁平直的薄板上下叠加，下板作为焊接工艺中的基材，上板为薄板状的熔覆材料，固定搭接板使两块板的搭接缝隙小于0.2mm，无明显突起及凹陷；

B、使用光纤激光对搭接板进行激光焊接，采用负离焦-3~-4mm，保护气体压力0.1~0.15mPa，对薄板进行多次循环焊接；

C、为了保证30%的覆盖率，光斑直径为0.8-1.2mm，每次激光焊枪移动0.5-0.8mm进行下一次堆焊，直到上板全部熔覆在下板上。

所述步骤A是用薄板材料作为熔覆材料，以简单搭接的方式将两块材料叠加。

所述步骤B是用激光焊接的工艺，采用负离焦能量聚集，对薄板进行多次循环焊接。

有益效果，由于采用了上述方案，以薄板代替粉末极大降低了制作成本，板材的制作周期也要比粉末短的多，同时，不需要送粉系统节省了成本也减低了熔覆生产中要考虑的送粉工序，有效提高了生产效率。用光纤激光器将薄板材料熔覆到金属表面，使金属表面具有了薄板材料的优良特性，薄板材料与金属结合良好，熔覆后的表面形貌平整，顺利地使用薄板材料取代粉末作为熔覆材料熔覆到金属表面上，在成功将薄板材料熔覆到金属表面的同时，解决了激光熔覆中使用粉末作为熔覆材料时操作繁琐和成本较高的问题，达到了本发明的目的。

优点：使用薄板材料作为熔覆材料时，设备简单，不需要送粉系统，从而减少了制粉的步骤，降低了成本。

（1）解决了薄板材料作为激光熔覆材料难以熔覆在金属表面的问题，取代了粉末作为熔覆材料。

（2）取消送粉系统，简化了融覆设备和操作流程。

（3）不需要制粉过程，降低了成本。

具体实施方式

实施例1：该激光熔覆工艺，包括以下步骤：

A、一块厚度为1.5mm的光洁平直的不锈钢板与一块厚度为3.5mm的光洁平直的不锈钢板上下叠加，3.5mm的不锈钢板作为焊接工艺中的基材，1.5mm的不锈钢板作为熔覆材料，固定搭接板使两块板的搭接缝隙小于0.2mm，无明显突起及凹陷；

B、使用光纤激光对搭接板进行激光焊接，采用负离焦激光功率为400W，速度为1.4m/min，离焦量为-3mm，保护气体压力0.15MPa,对薄板进行多次循环焊接。

C、为了保证30%的覆盖率，光斑直径为1mm，每次激光焊枪移动0.7mm进行下一次堆焊。直到上板全部熔覆在下板上。

所述步骤A是用薄板材料作为熔覆材料，以简单搭接的方式将两块材料叠加。

所述步骤B是用激光焊接的工艺，采用负离焦能量聚集，对薄板进行多次循环焊接。

实施例2：

A、一块厚度为0.9mm的光洁平直的铝板与一块度为3.5mm的光洁平直的铝板上下叠加，3.5mm的铝板作为焊接工艺中的基材，0.9mm的铝板为熔覆材料，固定搭接板使两块板的搭接缝隙小于0.2mm，无明显突起及凹陷；

B、使用光纤激光对搭接板进行激光焊接，激光功率为400W，速度为1.4m/min，采用负离焦-4mm，保护气体压力0.1MPa,对薄板进行多次循环焊接.

C、为了保证30%的覆盖率，光斑直径为1.2mm，每次激光焊枪移动0.8mm进行下一次堆焊。直到上板全部熔覆在下板上。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。