[发明专利]一种激光焊接方法

说明书

本发明提供一种激光焊接方法，用于焊接具有不同碳含量的部件，包括第一部件和第二部件，所述第一部件的碳含量低于所述第二部件的碳含量，所述第一部件和所述第二部件具有相互配合的结合面，通过激光束照射所述结合面的至少部分边沿，在所述结合面的至少部分边沿形成焊接所述第一部件和所述第二部件的焊缝；所述焊缝位于所述第一部件的熔池体积大于所述焊缝位于所述第二部件的熔池体积。本发明通过控制激光焊接的焊缝位于不同碳含量的部件中的熔池体积，使形成的焊缝质量高，强度大，且焊接过程不易产生气孔，焊接均匀。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体地说，涉及一种用于焊接具有不同碳含量的部件的激光焊接方法。

背景技术

激光焊接由于其较高的能量密度与较小的热影响区域而广受关注，这种优异的焊接方式，在很多技术领域，例如压缩机行业大规模进行应用，用于焊接一些焊接性能较差的材料，比如铸铁等。铸铁的力学性能强度偏低，基本无塑性，采用普通焊接方式容易发生裂纹，而激光焊接由于能量密度较高，热变形影响区域小，因此能降低热变形，避免发生裂纹。

对于两种不同材质(主要是指不同碳含量)的零部件之间的焊接，申请人发现，若采用常规的激光焊接方式，当激光光斑打在碳含量较低的零部件上时，激光焊接的质量较好，而当激光光斑打在碳含量较高的零部件上时，容易引起碳含量的析出，影响焊接质量。

因此，需要研发一种能够控制激光束的入射角度和焊缝熔深的方法，来实现两种不同碳含量的零部件之间的高质量焊接。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于焊接具有不同碳含量的部件的激光焊接方法，可以在不同碳含量的部件之间形成强度可靠的焊缝连接。

根据本发明的一个方面，提供一种激光焊接方法，用于焊接具有不同碳含量的部件，包括第一部件和第二部件，所述第一部件的碳含量低于所述第二部件的碳含量，其中：

所述第一部件和所述第二部件具有相互配合的结合面，通过激光束照射所述结合面的至少部分边沿，在所述结合面的至少部分边沿形成焊接所述第一部件和所述第二部件的焊缝；

所述焊缝位于所述第一部件的熔池体积大于所述焊缝位于所述第二部件的熔池体积。

优选地，上述的激光焊接方法中，所述焊缝位于所述第一部件的熔池体积和所述焊缝位于所述第二部件的熔池体积的比值，与所述第二部件的碳含量和所述第一部件的碳含量的比值呈正比。

优选地，上述的激光焊接方法中，所述焊缝位于所述第一部件的熔池体积和所述焊缝位于所述第二部件的熔池体积的比值R2与所述第二部件的碳含量和所述第一部件的碳含量的比值R1满足：

R2＝R1*C，其中C为系数，C取值0.05～0.2。

优选地，上述的激光焊接方法中，所述激光束的入射点位于所述第一部件临近所述结合面处，或位于所述第二部件临近所述结合面处，

当所述激光束的入射点位于所述第一部件时，M-K/sinα＜K/sinα；

当所述激光束的入射点位于所述第二部件时，M-K/sinα＞K/sinα；

其中，α为所述激光束的入射方向与所述结合面之间的夹角，0°≤α＜90°，K为所述激光束的入射点与所述结合面的边沿的垂直距离，M为所述焊缝的熔深。

优选地，上述的激光焊接方法中，所述焊缝的熔深大于等于0.5mm。

优选地，上述的激光焊接方法中，所述激光束的功率大于等于200W。