[发明专利]一种Zn-Al合金的激光补焊工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种Zn-Al合金的焊接工艺，具体的说是一种Zn-Al合金的激光补焊工艺。

背景技术

铝锌合金具有优良的使用性能、加工性能和低廉的成本的优点，而且还具有优异的摩擦磨损性能和良好的减震性能，使用范围十分的广泛，并且常作为替换材料，例如工业上常用铝锌合金代替铜合金制造Zn-Al合金轴瓦，来降低生产成本，提高综合性能。

尽管铝锌合金有诸多优点，但是在采用铸造方法制造铝锌合金零部件时，常会出现因生产工艺原因而导致的铸造缩孔或显微气孔，而这些缺陷大多是在铝锌合金零件尺寸加工到位后才被发现，如果能用焊接的方法对其缺陷进行修复，则可以大大降低生产成本，节约时间和资源，但是由于铝锌合金熔点和汽化点低，同时补焊后成分、性能和颜色与基体存在差异，目前还没有很好的方法对其进行补焊以弥补上述铝锌合金零部件的缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够有效弥补铝锌合金零部件缺陷的Zn-Al合金的激光补焊工艺。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种Zn-Al合金的激光补焊工艺，包括取需进行激光补焊的Zn-Al合金，将焊片放置在Zn-Al合金需进行激光焊接的部位，调整激光器参数后，开始进行激光焊接，所述焊片是从材质与Zn-Al合金相同的合金上切割而得，在激光焊接过程中，首先用激光将焊片的边缘熔化使得焊片固定在Zn-Al合金需进行激光焊接的部位，之后将激光光斑对准焊片中心进行熔化，并从焊片中心呈螺旋状逐渐扩散到焊片的边缘，至焊片完全熔化即可。

上述工艺中，在将焊片放置在Zn-Al合金需进行激光焊接的部位之前，先对Zn-Al合金需进行激光焊接的部位进行打磨处理，之后用丙酮溶液清洗，并将焊片用丙酮溶液进行清洗。

本发明所用的激光器在市场上即可以购买到，例如现有的型号为HY-V1型400W脉冲式Nd：YAG激光器，在激光焊接过程中，采用氮气作为保护气体，氮气流动渠道有两个，一个与激光束同轴保护聚焦镜头，流速为1.2L/min，另一条保护气体通过整齐排列的直径为0.3mm的小洞保护激光焊熔池，流速为1.75L/min。

激光焊接过程中激光器的参数为：离焦量为190mm，脉宽0.5ms，激光脉冲频率6.0Hz，焊接功率210～220W，激光扫描速度100mm/min，扫描半径R=1mm，扫描圈数2。

有益效果：本发明一种Zn-Al合金的激光补焊工艺对Zn-Al合金存在的缺陷进行补焊，可以得到与基体颜色差异比较小，焊缝和母材成分均匀，焊缝平整连续，焊片完全熔透的成品，且补焊区平均显微硬度比基体高，本发明还具有输入热量低、热影响区小、熔宽窄、应力和形变小、焊接速度高、无色差问题等显著优点，能够显著提高铝锌合金的综合性能。

附图说明

图1为铸件的宏观缺陷；

图2为补焊后的宏观形貌；

图3为基体的显微形貌；

图4为补焊区的显微组织。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式：一种Zn-Al合金的激光补焊工艺，包括取需进行激光补焊的Zn-Al合金，将焊片放置在Zn-Al合金需进行激光焊接的部位，调整激光器参数后，开始进行激光焊接，其特征在于：所述焊片是从材质与Zn-Al合金相同的合金上切割而得，在激光焊接过程中，首先用激光将焊片的边缘熔化使得焊片固定在Zn-Al合金需进行激光焊接的部位，之后将激光光斑对准焊片中心进行熔化，并从焊片中心呈螺旋状逐渐扩散到焊片的边缘，至焊片完全熔化即可。

在将焊片放置在Zn-Al合金需进行激光焊接的部位之前，先对Zn-Al合金需进行激光焊接的部位进行打磨处理，之后用丙酮溶液清洗，并将焊片用丙酮溶液进行清洗，在激光焊接过程中采用氮气作为保护气体，激光焊接过程中激光器的参数为：离焦量为190mm，脉宽0.5ms，激光脉冲频率6.0Hz，焊接功率210～220W，激光扫描速度100mm/min，扫描半径R=1mm，扫描圈数2。