[發明專利]一種消除點焊接頭再熱裂紋的方法有效

申請號：	201210405715.6	申請日：	2012-10-22
公開（公告）號：	CN102909249A	公開（公告）日：	2013-02-06
發明（設計）人：	郝傳勇;蔡得濤;毛先鋒;陳繼春;李正林;張勁松	申請（專利權）人：	中國科學院金屬研究所
主分類號：	B21D22/14	分類號：	B21D22/14;B23K37/00
代理公司：	沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001	代理人：	張晨
地址：	110015 遼***	國省代碼：	遼寧;21
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種消除點焊接頭裂紋方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明屬于材料加工工程領域，特別提供一種消除點焊接頭再熱裂紋的方法。

背景技術

電阻點焊是一種即實用，又高效的薄壁結構件連接方法。為消除焊接應力和獲得理想的性能，焊接接頭往往需要進行熱處理。然而某些沉淀強化的結構材料，如碳化物析出強化的Cr-Mo耐熱鋼、Al、Ti強化的鎳基高溫合金和Ti₂AlNb合金，焊后熱處理過程中或高溫服役過程中極易產生裂紋——再熱裂紋。這是升溫過程中沉淀析出強化相產生的低塑性組織和焊接殘余應力共同作用的結果。電阻點焊過程中接頭各部分受熱不均和熔核凝固相變都會使接頭產生較大的焊接殘余應力，因而此類材料點焊接頭高溫處理時，也極易出現再熱裂紋，如圖1所示，給高溫應用的薄壁結構件的研制及生產造成極大障礙。如前所述，再熱裂紋是低塑性組織和焊接殘余應力共同導致的，二者缺一不可。消除再熱裂紋一般可以通過增加敏感區塑形變形能力或減少焊接殘余應力兩種方法實現。當采用電弧焊方法焊接此類材料時，通常采用低合金化的填充材料稀釋焊縫金屬，降低熱處理過程中的脆化傾向，進而消除再熱裂紋。有報導[1.K.Banerjee,N.L.Richards,and?M.C.Chaturvedi,Metallurgical?and?Materials?Transactions?A?V(36),2005:1881-90，2.M.Sireesha,S.K.Albert,and?S.Sundaresan,Science?and?Technology?of?Welding?and?Joining?V(6)2001:247-254]研究通過填充低合金化材料能極大的降低焊縫的再熱裂紋傾向。但這種方法往往會犧牲焊縫性能[3.R.K.Sidhu?1,N.L.Richards?1and?M.C.Chaturvedi,Materials?Scienceand?Technology?V(21)2005:1119-31]。另一種方法就是通過減少焊接殘余應力消除再熱裂紋，有報道[4.斯重遙，陳亮山，董秀中等，焊接，1986v(12):1-4]通過爆炸處理有效減少焊接殘余應力，進而消除再熱裂紋。依照此思路，本發明就是從另一個減少焊接殘余應力的途徑解決沉淀強化高溫結構材料點焊接頭再熱裂紋問題。

發明內容

本發明針對點焊板材后續熱處理過程中出現的再熱裂紋現象，提出一種簡便的消除再熱裂紋的方法。

本發明的目的在于提供一種消除點焊接頭再熱裂紋的方法，其特征在于：厚度為0.5～3mm板材點焊接頭在熱處理前進行球面加壓消除殘余應力；

對焊點及周圍區域進行施壓所采用的模具，其與點焊接頭接觸的表面是球面或近似球面的曲面，曲率半徑大于等于點焊時所用球面電極的半徑，加壓區域面積大于焊點面積且完全覆蓋焊點；

對焊點及周圍區域所施加的應力超過熔核和母材的屈服強度，使其發生塑性變形；

對點焊接頭進行球面加壓時，焊點中心與模具中心同軸。

本發明提供的消除點焊接頭再熱裂紋的方法，其特征在于：所述被焊材料為沉淀強化合金，如Cr-Mo耐熱鋼、Al、Ti強化的鎳基高溫合金、Ti₂AlNb合金等。

本發明所述消除點焊接頭再熱裂紋的方法，其特征在于：所述模具是具有中心對稱的結構，模具與點焊接頭接觸的表面是球面。

本發明通過采用對點焊接頭施加壓應力的方法，使焊點及周圍區域產生微小變形釋放點焊過程中產生的殘余應力，從而消除在后續熱處理過程中隨著強化相析出導致的再熱裂紋的產生問題。該方法具有模具形狀簡單，操作方便，不對焊件形狀產生明顯影響，結果穩定可靠等優點。

附圖說明

圖1為點焊接頭直接進行處理后金相照片，圖中有明顯裂紋存在；

圖2為去應力模具裝配示意圖；