[发明专利]一种用于铜管与钢管的异种金属激光熔覆焊接方法

说明书

本发明公开了一种用于铜管与钢管的异种金属激光熔覆焊接方法，包括如下步骤：S1、将铜管与钢管上用于连接的接头部位打磨并清洗干净；S2、将焊接粉末送入烘粉炉；S3、将铜管上的接头部位上涂上涂层A；S4、将铜管与钢管需要对接的部位对接装配；S5、将铜管及钢管对接部位进行预热；S6、用激光熔覆设备对铜管与钢管进行焊接。本发明通过激光熔覆焊接，能得到焊接强度较高的焊接接头，母材和焊材熔融冶金结合，其结合性好。在铜管接头处预先涂上一层石墨涂层，以此来减弱铜对激光的强反射效果，从而使焊接部位尽可能多的吸收激光，获得足够的能量，快速使焊材和基材熔化。

技术领域

本发明涉及金属材料激光焊接领域，具体涉及一种用于铜管与钢管的异种金属激光熔覆焊接方法。

背景技术

铜及铜合金由于其具有的一系列优异性能，被广泛用于电气、化工、机械制造等行业，同时对其优质、高效焊接技术的需求也愈加强烈，铜与钢异种金属间的焊接就是最常见的焊接需求之一。但由于铜的导热性极好，且与钢在物理化学性能上有巨大的差异，常规的焊接方法很难达到好的焊接效果。

钎焊是铜焊接中常用的焊接方法之一。钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接。目前的大多数铜管与不锈钢管接头就是采用钎焊进行焊接的。但是钎焊接头强度较低，焊缝处有较多焊接孔洞，且管道在使用中由于长时间承受巨大压力，在焊接接头处，容易出现渗漏的情况。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种用于铜管与钢管的异种金属激光熔覆焊接方法，解决了现有的铜管和钢管之间的焊接部位强度低、易渗漏、焊接过程及焊接接头质量不稳定等上述技术问题。本发明主要针对较厚的铜或铜合金与钢材进行高强度连接提供一种可靠的焊接方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于铜管与钢管的异种金属激光熔覆焊接方法，包括如下步骤：

S1、材料准备：将铜管与钢管上用于连接的接头部位打磨并清洗干净；

S2、将焊接粉末送入烘粉炉，在温度50℃~~100℃下保温3h以上；

S3、将铜管上的接头部位上涂上涂层A，所述涂层A的反光率低于铜管的反光率；

S4、将铜管与钢管需要对接的接头部位对接装配；

S5、将铜管及钢管接头部位进行预热；

S6、用激光熔覆设备对铜管与钢管进行焊接：激光熔覆设备的送粉机构向接头部位处送入焊接粉末，激光熔覆头对接头部位上的焊接粉末进行照射，将基材表面和粉末熔融，形成牢固的冶金结合焊接接头；

S7、将铜管与钢管放入退火炉去应力退火，焊接接头随炉冷却。

进一步地，所述焊接粉末为镍基合金粉末。

进一步地，所述步骤S5中，对铜管及钢管接头部位预热到100℃~260℃。

进一步地，所述步骤S5中，对接头部位预热到150℃~200℃。

进一步地，所述步骤S5中，采用感应加热装置对接头部位进行局部加热。

进一步地，所述步骤S6中，采用三点载气同步送粉对接头部位进行送保护气体保护。

进一步地，所述保护气体为氩气。

进一步地，所述步骤S2中，焊接粉末在温度70℃~~80℃下保温4h以上。

进一步地，所述涂层A为石墨涂层。

由于采用了本技术方案，本发明的有益效果是：