[發(fā)明專利]三層雙面不銹鋼復合板的焊接方法

在審

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• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107717185A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設計）人: 張俠洲;王鳳會;陳延清;楊建煒;牟淑坤;張熹;趙英建;郭占山
• 申請（專利權）人: 首鋼集團有限公司
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/235;B23K9/00
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權代理有限公司11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發(fā)明屬于焊接技術領域，尤其涉及一種三層雙面不銹鋼復合板的焊接方法。

背景技術

三層雙面不銹鋼復合板是不銹鋼+碳鋼+不銹鋼通過冶金或者機械方式結合在一起，既具有碳鋼的力學性能，又保證了復合板兩側的耐蝕性能，同時節(jié)約了成本，在石油化工、海水淡化以及環(huán)境治理等方面具有廣泛的應用前景。

現(xiàn)在不銹鋼復合板的焊接方法主要針對雙層不銹鋼復合板，即不銹鋼+碳鋼復合板，具體焊接工藝是將復層和基層采用不同的焊材分開焊接，這種焊接方法需要焊前開破口，焊接過程中需要更換焊材，焊接成本高，并且復層焊接采用小電流、低熱輸入，降低了焊接效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種三層雙面不銹鋼復合板的焊接方法，解決了不銹鋼+碳鋼+不銹鋼三層雙面不銹鋼復合板焊接工藝需要焊前開破口，焊接過程中需要更換焊材，焊接成本高，并且復層焊接采用小電流、低熱輸入，降低了焊接效率等問題。可以實現(xiàn)雙面不銹鋼復合板不填絲、不開坡口、一次高效焊接成型，同時保證焊接接頭的機械性能和耐蝕性能。焊接效率高，焊接質量好，且工藝簡單。

本發(fā)明適用于不銹鋼+碳鋼+不銹鋼三層雙面不銹鋼復合板焊接，不銹鋼厚度不小于2mm，整體厚度小于15mm；雙面不銹鋼復合板焊接工藝步驟如下：

1、去除基層和復層表面的氧化物；雙面不銹鋼復合板不加工坡口，保持焊板對接表面平齊；

2、進行焊接試板裝配，兩塊焊板在同一水平面內(nèi)對接，裝配間隙小于1mm，采用不銹鋼焊材進行點固，并在焊接試板兩端焊接同材質同厚度引弧板；

3、采用匙孔TIG(簡稱K-TIG)焊接方法進行焊接，焊接過程中不填絲，保護氣體為高純氬氣(99.999％)，并對焊接試板內(nèi)側進行沖氬保護，鎢絲直徑大于6mm，焊接電流450-650A，電弧電壓16-20V，焊接速度350-450mm/min。焊接時，電弧深扎到母材中，熔融的金屬被排擠到熔池側壁，形成匙孔。電弧壓力、小孔側壁金屬蒸發(fā)形成的蒸汽發(fā)作用力以及液態(tài)金屬表面張力與液態(tài)金屬內(nèi)部壓力達到動態(tài)平衡，就會形成穩(wěn)定的小孔。隨著電弧推進，熔池金屬在電弧后方彌合并冷卻凝固形成焊縫。焊接過程一次成型，不需多層多道焊接。

不銹鋼+碳鋼+不銹鋼三層雙面不銹鋼復合板坡口加工更復雜，雙復層更加提高了焊接難度，降低了焊接效率。本發(fā)明既可以保證復合板焊后性能，同時提高焊接效率和降低焊接成本的三層雙面不銹鋼復合板焊接工藝具有重要意義。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明采用匙孔TIG(簡稱K-TIG)焊接方法對不銹鋼+碳鋼+不銹鋼三層雙面不銹鋼復合板進行對接焊接。無需對焊接試板進行坡口加工，焊接過程不用填絲，一次高效焊接成型，可以大大提高三層雙面不銹鋼復合板的焊接效率，同時可以保證焊接接頭力學性能還耐蝕性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中三層雙面不銹鋼復合板焊前對接裝配簡圖

圖2是本發(fā)明中三層雙面不銹鋼復合板焊后焊接接頭結構簡圖

圖中外側不銹鋼1、碳鋼2、內(nèi)側不銹鋼3、焊縫4.

具體實施方式

實施例：304+Q235B+304三層雙面不銹鋼復合板對接焊

Q235B為基層，厚度為8mm，304為雙面不銹鋼復層，厚度均為2mm。對該三層雙面不銹鋼復合板采用如下焊接方案：

焊前將雙金屬復合板機加工成平齊端面，打磨除去三層雙面不銹鋼復合板待焊端基層和復層表面的氧化物。將兩塊對接焊接試板按I型裝配，裝配間隙小于1mm，采用不銹鋼焊材對雙面不銹鋼復合板兩端進行焊接點固，保持焊接試板在同一水平面內(nèi)，在焊道兩端焊接同材質同厚度引弧板。采用匙孔TIG(簡稱K-TIG)焊接方法進行焊接，焊接過程中不填絲，保護氣體為高純氬氣(99.999％)，并對焊接試板內(nèi)側進行沖氬保護，鎢絲直徑6.3mm，焊接電流498A，電弧電壓18V，焊接速度400mm/min，焊接一次成型，焊后自然冷卻。