[發明專利]一種對稱熱軋復合板板坯及其封焊焊接方法

有效

• 申請號: 202010175497.6
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111299974B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 陳小燕;王彩虹
• 申請（專利權）人: 科斯焊接技術（無錫）有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K9/16;B23K9/127;B32B3/08;B32B7/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 王懷瑜

本發明涉及一種對稱熱軋復合板板坯及其封焊焊接方法，圍框包括兩部分：第一部分構成圍框內側，其橫截面呈等腰梯形；第二部分構成圍框外側，其橫截面呈梯形，第二部分的下底邊長度小于第一部分的下底邊；上基材端部靠近圍框一側開設坡口；通過創新的圍框結構設計，形成特殊的坡口結構，將封焊過程創新地拆分為兩步焊接工序流程；采用弧焊機器人或專機等自動焊設備、配置激光焊縫跟蹤及自適應焊接設備；采用橫焊焊接方式，根部焊道采用高熔深焊接工藝，填充焊道采用高熔敷率焊接工藝；和現有技術相比，本發明通過獨特的圍框結構設計、坡口結構設計、兩步焊接工序流程、焊接工藝優化、自動焊裝備等方法，實現了高質量、高效率、低成本的封焊焊接。

技術領域

本發明涉及一種對稱熱軋制造復合板生產方法，尤其是涉及一種對稱熱軋復合板板坯及其封焊焊接方法。

背景技術

對稱熱軋制造復合板制造整體工藝流程包括：板材預處理、板材組裝、封焊、抽真空、熱軋和精整分離。熱軋復合板板坯一般采用如下結構，如附圖圖1所示，中間為兩層覆材，上下兩塊為基材，覆材四周以一圈圍框固定，圍框與上、下基材采用焊接的方式進行封焊，圍框和上、下基材形成的坡口必須全部滿焊。基材或圍框上設置一到兩處抽氣孔，用以抽真空，真空度滿足要求后進行最后的焊接，焊接后再次抽真空。封住抽氣孔后，復合板坯上軋機進行多次熱軋以滿足最終復合板尺寸標準。

復合板板坯封焊制造主要要求如下所示：

1)覆材厚度一般6-32mm，故封焊焊縫寬度范圍一般為：12-64mm；

2)為保證軋制過程質量要求，焊縫深度大于28mm，一般采用30mm；

3)封焊焊縫質量要求：不得有裂紋、未熔合(包括根部、側壁及層間未熔合)，針孔及大尺寸氣孔、根部焊接不良等焊接缺陷，焊縫熔深滿足質量要求、且穩定可控。封焊焊縫的焊接質量一致性及穩定性好。

4)焊接成品良率高。

5)封焊的焊接效率高，才能滿足下道熱軋工序的產能要求。

現階段，國內真空熱軋復合板封焊制造工序面臨如下技術難點：

1)對于薄覆材的復合板封焊，焊縫坡口過深過窄，屬于窄間隙焊接。采用傳統的窄間隙焊接工藝及方法，難以避免封焊質量要求所不允許的焊接缺陷(裂紋、未熔合(包括根部、側壁及層間未熔合)、針孔及大尺寸氣孔、根部焊接不良等焊接缺陷)，而且一致性的焊縫熔深也難以保證實現。焊接成品良率不高，返工消耗大量工時。焊接生產效率低下。質量不佳的焊接成品，導致熱軋后的復合板成品表面質量差，且基材和覆材結合面的復合質量差、無法滿足使用質量要求。

窄間隙焊接工藝生產效率低下，焊接質量穩定性及一致性差、窄間隙焊接設備投入成本高，窄間隙焊接工藝的焊接質量控制可控性及焊接設備使用穩定性均較差。

窄間隙焊接，一般必須采用平焊位置焊接(焊接質量較好)，需要配置大型翻轉變位機將復合板坯旋轉到平焊位置焊接。如果復合板坯長度達到10米以上，翻轉變位機、焊接設備、車間廠房高度等生產條件配置實現難度大、成本高。

2)對于厚覆材的復合板封焊，焊縫坡口尺寸過大，封焊效率低下。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高質量、高效率、低成本、焊接質量可控、高良率的對稱熱軋復合板板坯及其封焊焊接方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：