[發明專利]一種層狀雙金屬復合板的焊接方法

在審

• 申請號: 202011127568.1
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112222653A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 田磊;劉云;韋奉;牛愛軍;趙勇;張萬鵬;趙紅波;戶志國;胡旭東;劉斌;謝亮;席敏敏;柯星星;曹宇航;袁興龍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;寶雞石油鋼管有限責任公司;上海寶世威石油鋼管制造有限公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02;B23K26/348;B23K9/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明屬于復合材料焊接技術領域，具體涉及一種層狀雙金屬復合板的焊接方法，包括如下步驟：(1)層狀雙金屬復合板包括基層和復層，基層為碳鋼層，復層為不銹鋼層；然后開基層的V型坡口和復層的V型坡口，將層狀雙金屬復合板對接；(2)采用激光?電弧復合焊從復層一側對復層的V型坡口和鈍邊施焊，形成連接焊縫和復層焊縫；(3)采用埋弧焊從基層一側對基層焊縫施焊，形成基層焊縫。本發明通過合理的坡口設計和焊接工藝匹配，實現層狀雙金屬復合板基層與復層的焊接，焊縫質量好，焊接效率高，易實現自動化生產，具有廣泛的市場前景。

技術領域

本發明屬于復合材料焊接技術領域，具體涉及一種層狀雙金屬復合板的焊接方法。

背景技術

雙金屬復合材料因其優越的的力學性能、良好的耐蝕性能，可以節約大量貴重金屬，從而降低成本、節約材料，將在石油化工、煙氣脫硫、化工、環保等工業領域中得到廣泛的應用。

不銹鋼復合管是近年來在輸水、熱力等民用管道市場逐步獲得廣泛認可的一種經濟型新產品，可有效克服熔結環氧(FBE)、水泥砂漿內襯及塑料襯里鋼管的諸多缺點。由于基層碳鋼與覆層不銹鋼為冶金結合，不會形成空腔和長時間服役后的防腐層脫落；適合管徑范圍大，不需要現場內補口；覆層為不銹鋼，非常適用城市熱力管道等高溫介質，是未來比較有發展前景的一種管材類型。

2018年10月26日公開的公布號為CN108705200A的中國發明專利，專利名稱為一種不銹鋼內襯復合板的焊接方法，該方法采用雙V型坡口，通過激光+埋弧焊+TIG的方法解決了基層焊縫耐腐蝕性的問題，但TIG焊接效率低，無法滿足在線生產需要，且一次熔覆量小，需要采用多層多道焊，層間處理工作量大，對于管徑較小的鋼管無法實現內焊層間處理。

發明內容

為了克服上述缺點，本發明的目的在于提供一種層狀雙金屬復合板的焊接方法，該焊接方法可實現雙金屬復合板的冶金焊接，焊縫性能優異，焊接效率高，易實現自動化生產。

本發明的實現過程如下：

一種層狀雙金屬復合板的焊接方法，包括如下步驟：

(1)層狀雙金屬復合板包括基層和復層，基層為碳鋼層，復層為不銹鋼層；然后開基層的V型坡口和復層的V型坡口，將層狀雙金屬復合板對接；

(2)采用激光-電弧復合焊從復層一側對復層的V型坡口和鈍邊施焊，形成連接焊縫和復層焊縫；

(3)采用埋弧焊從基層一側對基層焊縫施焊，形成基層焊縫。

進一步，步驟(1)中，所述基層厚度為4～50mm，復層厚度為0.2～3mm。

進一步，步驟(1)中，基層的V型坡口的高度為0～10mm，坡口角度為40～90°；復層的V型坡口的高度為0～5mm，底部寬度為0～5mm，坡口角度為40～120°。

進一步，步驟(2)中，激光-電弧復合焊工藝中的電弧焊接工藝為熔化極氣體保護焊工藝，其中保護氣體為氬氣，激光-電弧復合焊工藝中的激光焊不填絲。

進一步，步驟(3)中，埋弧焊采用雙絲焊。

本發明的有益效果：

(1)本發明采用雙V型坡口，坡口形式簡單，易于加工；基層采用埋弧焊焊接，焊縫性能優良且工藝成熟穩定；采用激光焊進行連接焊縫焊接，既能保證焊透，又能避免基層與復層焊縫重合，導致基層焊縫合金元素超標；激光焊縫窄的優點，減小了復層焊縫熔覆量，提高了生產效率；激光-電弧復合焊的工藝，通過激光焊接穩定電弧，使復層獲得更好的成型效果，避免了復層焊接前的對下層的打磨清理工作，且復層一次性焊接成型，適合在線生產。

(2)本發明通過合理的坡口設計和焊接工藝匹配，實現層狀雙金屬復合板基層與復層的焊接，焊縫質量好，焊接效率高，易實現自動化生產，具有廣泛的市場前景。