[發(fā)明專利]一種不等厚拼焊板材的拼焊方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113458676B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 徐巖;孟大偉;聶志華;景靈方;邸鵬;劉金鑫;汪以祥
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B23K101/16
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

本發(fā)明涉及一種不等厚拼焊板材的拼焊方法及系統(tǒng)。該發(fā)明包括：獲取待拼焊且厚度差值大于等于3mm的不等厚拼焊板材中薄板板厚和厚板板厚；根據(jù)薄板板厚和厚板板厚確定薄板坡口面與厚板坡口面之間的坡口角度；根據(jù)所述坡口角度確定薄板的接頭與厚板的接頭；根據(jù)薄板板厚和厚板板厚確定厚板的過渡角度以及過渡角度的位置；根據(jù)過渡角度以及過渡角度的位置對厚板的接頭進行二次優(yōu)化；對經(jīng)過一次優(yōu)化后薄板的接頭和二次優(yōu)化后厚板的接頭進行對接拼焊。本發(fā)明能夠保證不等厚板材實現(xiàn)拼焊全熔透，提高拼焊板材綜合力學性能和拼焊板的均勻塑性成形能力。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及不等厚拼焊板材領域，特別是涉及一種不等厚拼焊板材的拼焊方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

拼焊成形方法是將兩塊或兩塊以上同材質(zhì)或不同材質(zhì)、等厚度或不等厚的板料金屬采用焊接的方法連接成整體，經(jīng)后續(xù)材料加工處理，得到應用制品的材料加工技術(shù)。不等厚板材拼焊技術(shù)的應用，可以在保證和提高結(jié)構(gòu)件強度的同時實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體輕量化目標。但是由于焊接是一個高熱輸入的過程，所以，若不對欲實現(xiàn)焊接的不等厚板材進行相關(guān)坡口結(jié)構(gòu)參數(shù)設計，會因兩板吸收的熱量相當，導致薄板變形嚴重而厚板卻仍未焊透情況的出現(xiàn)，這將嚴重影響拼焊板后期塑性成形質(zhì)量一致性，最終影響結(jié)構(gòu)件使用性能的穩(wěn)定性。

因此，亟需一種針對不等厚拼焊板材的新型拼焊方法或系統(tǒng)，以保證不等厚板材實現(xiàn)拼焊全熔透，提高拼焊板材綜合力學性能和拼焊板的均勻塑性成形能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種不等厚拼焊板材的拼焊方法及系統(tǒng)，能夠保證不等厚板材實現(xiàn)拼焊全熔透，提高拼焊板材綜合力學性能和拼焊板的均勻塑性成形能力。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種不等厚拼焊板材的拼焊方法，包括：

獲取不等厚拼焊板材中的薄板板厚和厚板板厚；所述薄板板厚和厚板板厚的厚度差≥3mm；

根據(jù)薄板板厚和厚板板厚確定薄板與厚板之間的坡口角度；所述坡口角度為薄板的坡口面與厚板的坡口面之間的夾角；

根據(jù)所述坡口角度，確定薄板的接頭結(jié)構(gòu)與厚板的接頭結(jié)構(gòu)；

根據(jù)薄板板厚和厚板板厚確定厚板的過渡角度以及過渡角度的位置；過渡角起始點為薄板頂面延長線與厚板坡口面的交點；所述過渡角度為以過渡角起始點為頂點，厚板二次切割加工面與厚板坡口面之間的夾角；所述過渡角度的位置為過渡角的起始點；

根據(jù)過渡角度以及過渡角度的位置對厚板的接頭結(jié)構(gòu)進行二次優(yōu)化；

對經(jīng)過一次優(yōu)化后薄板的接頭和二次優(yōu)化后厚板的接頭進行對接拼焊。

可選地，所述根據(jù)薄板板厚和厚板板厚確定薄板與厚板之間的坡口角度，具體包括：

利用公式確定坡口角度；

其中，t₁為薄板板厚，t₂為厚板板厚，θ₁為坡口角度。

可選地，所述根據(jù)薄板板厚和厚板板厚確定厚板的過渡角度以及過渡角度的位置，具體包括：

利用公式確定過渡角度；

其中，θ₂為過渡角度。

一種不等厚拼焊板材的拼焊系統(tǒng)，包括：

參數(shù)獲取模塊，用于獲取不等厚拼焊板材中的薄板板厚和厚板板厚；所述薄板板厚和厚板板厚的厚度差≥3mm；

坡口角度確定模塊，用于根據(jù)薄板板厚和厚板板厚確定薄板與厚板之間的坡口角度；所述坡口角度為薄板的坡口面與厚板的坡口面之間的夾角；

接頭結(jié)構(gòu)模塊，用于根據(jù)所述坡口角度確定薄板的接頭結(jié)構(gòu)與厚板的接頭結(jié)構(gòu)；