[发明专利]T4003铁素体不锈钢的激光焊接方法

权利要求书

1.一种T4003铁素体不锈钢的激光焊接方法，其特征在于，所述激光焊接方法采用包括焊丝送丝装置、激光焊接装置和焊后热处理装置的激光焊接制管线实施；所述激光焊接方法包括如下步骤：

第一步，进行调试，确定参数取值；

第二步，根据焊缝截面积以及母材、焊丝和焊缝的元素组成确定焊丝直径和送丝速度；

第三步，对母材进行焊接，并对形成的焊缝进行热处理。

2.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述激光焊接制管线的设置包括：使激光束、焊丝、保护气体喷嘴均处于同一平面，与待焊母材垂直并相交于待焊坡口中心线，激光束前倾角度为5°～10°，离焦量范围为-5～0mm；焊丝与母材的夹角是45°～70°，焊丝在熔池的激光光斑处填入；保护气体喷嘴在激光束的后方，与母材夹角为45°～70°，距离熔池30～50mm。

3.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，在第一步中，确定参数取值包括：激光功率为每毫米厚度1kW～1.5kW，焊接速度为1.5m/min～2.5m/min，焊接坡口为0mm并经成型辊道挤压。

4.根据权利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述母材的含镍量是0.5％，所述焊缝含镍量≥2％；

所述焊丝的元素组成是：C≤0.02％，Si≤0.5％，1.0％≤Mn≤2.0％，P≤0.025％，S≤0.020％，19.5％≤Cr≤20.5％，9％≤Ni≤10％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

5.根据权利要求4所述的激光焊接方法，其特征在于，所述第二步包括：

(1)按照公式(a)根据焊缝正面熔宽和背面熔宽计算焊缝截面积：

其中：

S1是焊缝截面积，单位：mm²；

D1是焊缝正面熔宽，单位：mm；

D2是焊缝背面熔宽，单位：mm；

t是母材的板厚，单位：mm；

(2)计算填丝量：

根据公式(b)确定焊缝含镍量等式，根据公式(c)确定单位焊缝长度内的填丝量

其中：

S2是单位焊缝长度内的填丝量；

d是焊丝直径，单位：mm；

v_丝是送丝速度，单位：m/min；

v_焊是焊接速度，单位：m/min；

(3)根据公式(b)和公式(c)确定焊丝直径d的范围，并选择焊丝直径；

(4)根据公式(b)和公式(c)确定送丝速度v_丝的范围。

6.根据权利要求5所述的激光焊接方法，其特征在于，在步骤(3)中，根据公式(d)计算焊丝直径d的范围：

可采用的焊丝直径规格包括：0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm；

然后，根据公式(d)按照v_丝＝v_焊计算得到d≥d₁，如果该范围包括所述焊丝直径规格，那么选择最接近d₁的直径值作为焊丝直径；如果该范围不包括所述焊丝直径规格，那么，根据公式(d)，按照v_丝＝0.8v_焊计算得到d≥d₂，按照v_丝＝1.2v_焊计算得到d≥d₃，将所述焊丝直径规格在d₂和d₃之间的直径值作为焊丝直径。

7.根据权利要求5所述的激光焊接方法，其特征在于，在步骤(4)中，根据公式(e)和选择的焊丝直径，确定送丝速度v_丝的范围：

然后，将最终采用的送丝速度选择为接近所述范围的下限的值。

8.根据权利要求1～7任一项所述的激光焊接方法，其特征在于，在第三步中，热处理的温度是400～500℃。