本發明涉及一種減少高碳鋼焊接裂紋的方法，屬于高碳鋼焊接領域。

背景技術：

高碳鋼由于碳含量非常高，淬火較為敏感，粹硬傾向非常大，近縫區極易形成高碳馬氏體組織，由于組織應力的作用，使近縫區產生冷裂紋。焊接高溫的影響，晶粒長大快，碳化物容易在晶界上積聚、長大,使焊縫脆弱，焊接接頭強度降低。同時，在焊接熱影響區內形成的馬氏體組織，性能脆而硬，導致焊縫的塑性和韌性大大下降。因此，高碳鋼的焊接性能非常差，極易形成熱裂紋和冷裂紋。

目前，對高碳鋼進行焊接時，焊前要進行預熱，預熱溫度和層間溫度控制在350℃以上；多層焊時，第一層焊縫焊接時，應盡量采用小電流、慢焊接速度，以減小母材的熔深。

焊接時采用的是半立焊，以便使整個母材熱影響區受熱，獲得預熱和保溫的效果。焊后要把工件放如加熱爐中或者緩冷。焊接工藝繁多，焊接加工時間長。另一種方法就是采用較小的焊接熱量輸入，使用奧氏體焊材，這樣可以不用預熱和后熱處理，但是奧氏體焊材價格昂貴成本較高，不適用于大范圍的焊接作業。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種激光-MIG復合焊減少高碳鋼焊接裂紋的方法 ，其目的為了減少高碳鋼焊接過程中出現的焊接冷裂紋和熱裂紋的數量，精簡焊接工藝，改善接頭的焊接質量。

為了解決上述技術問題，

本發明提供的激光-MIG復合焊減少高碳鋼焊接裂紋的方法 ，采用激光發射器、分光裝置、焊槍、焊接工裝夾具；該方法包括以下步驟：

步驟一：焊接前，將高碳鋼材料表面進行清洗或者打磨，將清洗或打磨完成之后的高碳鋼材料固定在焊接工裝夾具上；

步驟二：通保護氣，打開激光發生器發出原始激光束，所述原始激光束進入分光裝置后被分為小功率激光束、大功率激光束分別作用于高碳鋼材料焊接區域；打開焊槍，采用MIG電弧焊，調整焊接參數和焊接幾何參數，對高碳鋼材料焊接區域焊接；

步驟三：焊接完成后，將高碳鋼材料放在在室溫狀態下緩冷。

進一步的，所述激光發生器為CO2氣體激光器、YAG固體激光器或光纖激光發生器。

進一步的，所述分光裝置為半透半反分光鏡片。

本發明采用一個激光源發生器，發出一束激光，該束激光進入分光裝置被分成功率不相同的兩束，光束位置呈串聯式布置。功率較小的激光在前，功率較大的激光在后，兩束激光在待焊工件表面形成兩個焦點，雙焦點激光和MIG電源共同作用域焊接區域，實現焊接目的。

本發明的有益效果在于：本發明利用一束激光分成兩束有助于節約能源，該激光束前后采用串列布置方式，利用前一束小功率激光束，對焊接區域進行預熱和固定，有利于高碳鋼材料對激光的吸收；后一束大功率激光束，有利于熔融焊絲；MIG電弧有對焊絲進行加熱和對焊縫焊后緩冷的作用，使用MIG電弧焊接采用惰性氣體保護，減少焊縫中Mn等有益金屬的損失，減少焊接熱裂紋的產生；通過三熱源對焊接部位共同加熱，合理控制焊接熱輸入量對焊縫及熱影響區的溫度梯度變化、焊接應力及控制焊縫金屬的組織，實現減少高強鋼焊接裂紋的目的。

附圖說明

圖1為本發明減少高碳鋼焊接裂紋方法的示意圖；

圖中標號為：1、激光發生器；2、分光裝置；3、焊槍；4、原始激光束；5a、小功率激光束；5b、大功率激光束；6、高碳鋼材料。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明作詳細說明：

如圖1所示，本發明的激光-MIG復合焊減少高碳鋼焊接裂紋的方法 ，該方法采用激光發射器1、分光裝置2、焊槍3、焊接工裝夾具；所述激光發生器1為光纖激光發生器，所述分光裝置2為半透半反分光鏡片；

該方法包括以下步驟：

步驟一：焊接前，將高碳鋼材料6表面進行清洗或者打磨，將清洗或打磨完成之后的高碳鋼材料6固定在焊接工裝夾具上；

步驟二：通保護氣，打開激光發生器1發出原始激光束4，所述原始激光束4進入分光裝置2后被分為小功率激光束5a、大功率激光束5b分別作用于高碳鋼材料6焊接區域；打開焊槍3，采用MIG電弧焊，調整焊接參數和焊接幾何參數，對高碳鋼材料6焊接區域焊接；

步驟三：焊接完成后，將高碳鋼材料6放在在室溫狀態下緩冷。

上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。