一种用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种用于铝合金/高氮钢的激光点焊‑真空钎焊复合焊接方法，首先对铝合金和高氮钢待焊部位进行表面预处理，夹具固定待焊部位，其次采用激光点焊对待焊部位进行点焊固定，然后将预制钎料膏涂覆于待焊面中，最后采用真空钎焊对除了激光点焊位置的其余待焊位置进行连接。本发明专利技术钢母材几乎不熔化，使得氮元素不流失，克服了传统焊接方式的气孔缺点，使得氮元素几乎无损失；本发明专利技术钎焊过程中钢母材几乎不熔化，即无变形，有效提高了接头的连接强度和力学性能，焊接接头成型非常好；本发明专利技术整个过程在气体保护环境下实施，使焊接过程中杂质元素、外界气体无法参与反应，因而获得的接头无缺陷、洁净度高、性能优异。

A Laser Spot Welding-Vacuum Brazing Composite Welding Method for Aluminum Alloy/High Nitrogen Steel

The invention discloses a laser spot welding and vacuum brazing hybrid welding method for aluminium alloy/high nitrogen steel. Firstly, surface pretreatment is carried out on the parts to be welded of aluminium alloy and high nitrogen steel, fixture is fixed on the parts to be welded, secondly, spot welding is carried out on the parts to be welded by laser spot welding, then prefabricated solder paste is coated on the surface to be welded, and finally, vacuum brazing is used to weld the places other than laser spot welding. Connect the remaining positions to be welded. The steel base metal of the invention hardly melts, so that the nitrogen element does not lose, overcomes the shortcomings of the gas hole of the traditional welding method, and makes the nitrogen element almost lose; the steel base metal of the invention hardly melts in the brazing process, that is, no deformation, effectively improves the joint strength and mechanical properties, and the welding joint is formed very well; the whole process of the invention is implemented in the gas-protected environment, so that the nitrogen element can be almost lost. The impurity elements and external gases can not participate in the reaction during the welding process, so the obtained joints have no defects, high cleanliness and excellent performance.

【技术实现步骤摘要】
一种用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法
本专利技术涉及一种用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法，属于焊接

技术介绍
铝钢连接，由于二者之间固溶度低、热物理性能差异大，是焊接领域中的难点问题之一。目前，铝钢连接方法大致分为三类：一类是压力焊，主要是摩擦焊、扩散焊、爆炸焊等，该方法有利于钢与铝及铝合金的焊接，焊前须彻底清洗连接表面，消除氧化物及薄膜，但这类方法缺点是焊件的形状受到一定限制，同时接头处具有一定的变形；一类是熔化焊，主要是氩弧焊、碳弧焊、电子束焊等方法；采用这类方法须在钢表面镀覆一层过渡金属，此金属与铝必须结合良好，才能获得良好的接头；还有一类：熔钎焊，主要是激光熔钎焊、CMT熔钎焊、激光TIG熔钎焊、激光MIG熔钎焊，采用这类方法铝母材熔化，然后与钢母材进行连接，铝一侧属于熔焊，钢一侧属于钎焊，待焊工件铝侧发生了变形，对精密工件来说，具有一定局限性，且由于母材铝侧熔化较多，对于复杂精密零部件(焊点多而小)来说，母材发生了变形和损伤，焊缝界面容易发生熔穿、未焊上等缺陷。另外，单独采用钎焊工艺，比如炉中钎焊、真空钎焊、炉中钎焊，铝、钢均不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铝合金/高氮钢的激光点焊‑真空钎焊复合焊接方法，其特征在于，首先对铝合金和高氮钢待焊部位进行表面预处理，夹具固定待焊部位，其次采用激光点焊对待焊部位进行点焊固定，然后将预制钎料膏涂覆于待焊面中，最后采用真空钎焊对除了激光点焊位置的其余待焊位置进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法，其特征在于，首先对铝合金和高氮钢待焊部位进行表面预处理，夹具固定待焊部位，其次采用激光点焊对待焊部位进行点焊固定，然后将预制钎料膏涂覆于待焊面中，最后采用真空钎焊对除了激光点焊位置的其余待焊位置进行连接。2.根据权利要求1所述的用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法，其特征在于，所述的铝合金为7系铝合金；所述的高氮钢的氮含量超过0.9wt％。3.根据权利要求1所述的用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法，其特征在于，所述的高氮钢包括以下重量份的原料：N：2.8～5.8份，Fe：51～65份，Cr：24～29份，Mn：21～26份，Mo：5.2～6.5份，C：0.2～0.3份，Si：0.3～0.5份，Nb：0.2～0.35份，Al：0.05～0.06份，S：0.02～0.05份，P：0.05～0.08份。4.根据权利要求1所述的用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法，其特征在于，所述的表面预处理方法为：对铝合金和高氮钢待焊部位依次进行机械抛光、电解抛光、酒精擦洗。5.根据权利要求1所述的用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法，其特征在于，所述的激光点焊的工艺参数为：激光功率：400～500W；点焊总时间：120～180ms；焊接速度：5～8mm/s；透镜焦距：出光频率：10～15Hz。6.根据权利要求1所述的用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法，其特征在于，所述的激光点焊的操作为：在初始0.5ms内，使激光功率从0上升至100％全功率，然后在100％全功率时持续8.5～9ms，在100％全功率持续时间内完成激光点焊工作，然后在0.4ms内使激光功率迅速从100％全功率下降至0。7.根据权利要求1所述的用于铝合金/高氮钢的激光点焊-真空钎焊复合焊接方法，其特征在于，所述的钎料膏的制备方法为：(1)按照Pd：Ni：Cr：Mn：镀镍石墨烯：Re：Si：B＝25～28：39～46：36～39：12～15：3.2～7.5：7～11：6～9：2～5.5的重量比称取原料，并混合制得合金粉末；(2)称取蒸馏水15～30重量份、水基粘结剂15～30重量份、丙酮5～12重量份、酒精6～12重量份，混合并搅拌均匀；(3)称取合金粉末45～70重量份、辅助添加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星星，李帅，彭进，宋晓国，杜全斌，龙伟民，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41