[發明專利]一種鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法

有效

• 申請號: 201911078633.3
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110682020B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 于寶義;呂舒寧;鄭黎;于博寧
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B23K31/00
• 分類號: B23K31/00;B23K33/00;B23K28/02;B23K9/167;B23K10/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

1.一種鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：加工焊接坡口

對需要對接的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板母材分別進行加工處理，將鈦-鐵-不銹鋼三層復合板母材中待焊接邊緣的鐵基層母材和不銹鋼覆層母材進行加工去除，得到具有焊接坡口的待焊鈦-鐵-不銹鋼三層復合板母材；

步驟2：制備焊縫填充金屬

根據鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接后的焊接坡口的形式和尺寸，制備和焊接坡口相配合的304不銹鋼板條和紫銅箔板條；

步驟3：鈦覆層焊接

將具有焊接坡口的待焊鈦-鐵-不銹鋼三層復合板母材置于帶有氬氣保護氣氛的焊接夾具中，將鈦覆層對接，開啟氬氣保護氣，氬氣保護氣的流量為2-10L/min，氬氣保護氣的氣流方向和焊接坡口開口方向一致；將鈦覆層對齊，鈦覆層之間的間隙≤0.1mm；采用微束等離子弧進行第一道次打底焊接，即為鈦覆層焊接；

步驟4：加入焊縫填充金屬

當待焊鈦-鐵-不銹鋼三層復合板的鈦覆層焊接結束后，將步驟2制備的紫銅箔板條貼緊鈦覆層放入焊縫中，再將步驟2制備的304不銹鋼板條貼緊紫銅箔板條放入焊縫中，并壓緊；

步驟5：鐵-不銹鋼覆層焊接

待焊縫中填入焊縫填充金屬后，開啟氬氣保護氣，氬氣保護氣的流量為2-10L/min，氬氣保護氣的氣流方向和焊接坡口開口方向一致；采用TIG焊進行1-2道次的上層焊接，實現鈦-鐵-不銹鋼三層復合板的對接，得到鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接接頭。

2.根據權利要求1所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，所述的步驟1中，焊接坡口的加工方式為：將鈦-鐵-不銹鋼三層復合板母材中待焊接邊緣均采用銑床進行機械加工，加工掉不銹鋼覆層、鐵基層，保留鈦覆層，作為焊接坡口，保留的鈦覆層寬度為0.5-2mm。

3.根據權利要求1所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，所述的步驟2中，304不銹鋼板條的寬度為1-4mm、厚度為1.5-3mm；紫銅箔板條的寬度為1-4mm、厚度為0.1-0.3mm。

4.根據權利要求1所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，所述的步驟3中，焊接結束后，延時30-60s關閉氬氣保護氣。

5.根據權利要求1所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，所述的步驟3中，微束等離子弧的焊接工藝參數為：焊炬高度為1-2mm，離子氣流量為0.2-0.5L/min，焊接電流為12-20A，焊接速度為10-30mm/s。

6.根據權利要求1所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，所述的步驟4中，焊縫填充金屬加入焊縫前，進行打磨，用于減少尺寸公差的同時去除焊縫填充金屬氧化物。

7.根據權利要求1所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，所述的步驟5中，TIG焊的工藝參數為：焊炬高度為1-2mm，焊接電流為90-110A，焊接速度為200-500mm/min。

8.根據權利要求1所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板的基層為鐵基層，為工業純鐵，純度為99.9wt%以上，基層厚度為1-2mm；所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板的覆層為鈦覆層和不銹鋼覆層，鈦覆層為TA1工業純鈦，鈦覆層的厚度為0.1-0.5mm；所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板的不銹鋼覆層采用304不銹鋼，其厚度為0.1-0.5mm。

9.根據權利要求1-8任意一項所述的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接焊工藝方法，其特征在于，制備的鈦-鐵-不銹鋼三層復合板對接接頭，其拉伸強度達到母材拉伸強度75%以上。