[發明專利]厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲及制備與焊接方法

有效

• 申請號: 202111183454.3
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113977134B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 褚巧玲;曹齊魯;李毅;張敏;趙鵬康;李繼紅;王鏘
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K35/362;B23K9/32
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 徐瑤

1.一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲，其特征在于，包括藥芯和焊皮，其中藥芯按質量百分比由以下組分組成：Ni粉60～70％，Mn粉10～20％，Zn粉10～20％，Al粉5～10％，以上組分質量百分比之和為100％；

焊皮為純銅帶，純銅帶厚度0.3mm，寬度7mm，藥芯焊絲中藥芯粉末的填充量控制在30～35wt％。

2.根據權利要求1所述的一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲，其特征在于，各個藥粉的粒度均為200-300目。

3.一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟1：按質量百分比分別稱取以下藥粉：Ni粉60～70％，Mn粉10～20％，Zn粉10～20％，Al粉5～10％，以上組分質量百分比之和為100％；

步驟2：將步驟1稱取的各個藥粉置于真空加熱爐內加熱，加熱溫度為200～230℃，保溫時間為1～3h；烘干后的藥粉放置于混粉機中進行充分的混合，混合時間為1～3h；

步驟3：采用純銅帶為焊皮，采用酒精去除純銅帶表面的油脂，通過藥芯焊絲拉絲設備把步驟2制備得到的藥粉包裹在純銅帶內，第一道拉拔模具孔徑為2.6mm；

步驟3中，純銅帶厚度0.3mm，寬度7mm，藥芯焊絲中藥芯粉末的填充量控制在30～35wt％；

步驟4：第一道工序拉拔完畢后，將模具孔徑依次減少，最終獲得直徑1.2mm的藥芯焊絲；

步驟5：藥芯焊絲拉拔完畢后，經繞絲機纏繞在焊絲盤上，最終密封在藥芯焊絲真空包裝袋內待用。

4.根據權利要求3所述的一種厚復層銅-鋼復合板對接焊接用焊絲的制備方法，其特征在于，步驟1中，各個藥粉的粒度均為200-300目。

5.一種厚復層銅-鋼復合板的焊接方法，其特征在于，首先在厚復層銅-鋼復合板的焊接處開不對稱X型坡口，對接試板進行無間隙組對，然后進行鋼層的焊接，焊接采用MAG焊，焊接電流180-220A，焊接材料為ER50-6焊絲，焊絲直徑為1.2mm；接著將試板翻轉，進行銅層的焊接，采用如權利要求1-3任意一項所述的焊絲，焊接銅側打底層，焊接采用MIG焊，焊接電流100-150A，單層多道焊接方式；銅側打底焊完之后，接著用上述如權利要求1-2任意一項所述的焊絲進行焊接，焊接采用MIG焊，焊接電流150-180A，多層多道焊接方式；最后采用ERCuSi-Al焊絲進行銅層的填充和蓋面焊接，焊接電流150-200A，焊絲直徑1.2mm。

6.根據權利要求5所述的一種厚復層銅-鋼復合板的焊接方法，其特征在于，厚復層銅-鋼復合板處開的不對稱X型坡口的具體參數為：鋼側坡口角度為50°±5°，銅側坡口角度為60°±5°，鈍邊尺寸為2-3mm，鈍邊完全開在鋼一側；沿著銅-鋼復合板的界面兩側各剝離出2～3mm鋼層。