CN104028959A - 不锈钢复合材料的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于多种合金层的焊接方法，具体是一种不锈钢复合材料的焊接方法，通过在管道内部焊缝处设有铜极保护板保证了焊缝的焊接质量，并且坡口的根部距复合界面距离较小，因此，过渡层与基层的接触面较少，能够减少基层对过渡层的稀释，防止接头产生马氏体组织，出现裂纹缺陷，提高焊接质量。在焊缝处理中采用先里后外的分层焊接方式进行焊接，使得焊接后形成的不锈钢复合钢管，其耐腐蚀性能好，结构强度高，熔敷金属化学成分稳定，焊道成型美观。

Description

不锈钢复合材料的焊接方法
技术领域
本发明涉及一种用于多种合金层的焊接方法，具体是一种不锈钢复合材料的焊接方法。
背景技术
不锈钢复合板是以碳素钢或合金钢为基层，不锈钢为复层，采用轧制等方法制成的双金属复合钢板。一般由基层来保证复合板的强度，复层来保证复合板的耐腐蚀性能。它既具有不锈钢的美观耐用、成型性好、耐腐蚀性强等优良性能，又有碳钢高强度和低成本的优点，因而应用广泛。
一直以来，双金属复合板的过渡层焊接问题一直是其施工技术的难点之一。特别是在复合材料加工成指直径在100mm~2000mm之间的管道，不锈钢复合材料在制造成管道后焊接是当今技术难题而这个直径范围正是用途比较广泛的规格，但现有焊接技术焊道质量很难控制，因其一面是不锈钢、一面是碳素钢。这就要求焊缝熔敷金属随母材变化，达到焊缝质量最优。申请号为201210408747.1的专利申请公开了一种不锈钢复合焊接钢管及其制造方法，在其专利文件中，其先采用气保焊焊接中间层，再用不锈钢焊条以氩弧焊焊接方式焊接出不锈钢复层焊缝，然后采用碳钢焊条以交流埋弧焊焊接出碳钢焊缝。此技术由于先焊接中间层，使得焊接管内的不锈钢层时十分困难，加工难度高。而且与其他现有焊接技术类似，均存在焊缝熔敷金属成分不清晰，不锈钢覆层焊肉组织成分不稳定的缺陷，使得焊接强度易受影响。。
发明内容
本发明的目的，就是为解决现有技术存在的问题，而设计了一种不锈钢复合材料的焊接方法，焊接速度快，提高了生产产品的速度和质量。
本发明的技术方案为：一种不锈钢复合材料的焊接方法，包括以下步骤： a 选板；b 折弯成型；c焊接定位；d 坡口加工；e 焊缝焊接；f 焊缝检测，其特征在于：所述步骤a中，复合材料是由碳钢层和不锈钢层冶金复合而成的不锈钢复合卷板；所述步骤b中，折弯成不锈钢层位于内层的管道；所述步骤e中，在管道内部焊缝处设有铜极保护板，并用不锈钢焊丝以氩弧焊或埋弧焊焊接方式焊接出不锈钢层的焊缝，待工件冷却后采用碳弧气刨进行焊缝清根，再采用打磨去除碳弧气刨形成的渗碳层，直至露出母材金属及焊缝金属，然后在焊缝上再焊接一层合金过渡层；最后采用碳钢焊条以交流埋弧焊焊接出碳钢焊缝。
所述步骤b中折弯成管道的直径为100mm~2000mm 。
所述步骤d中，将不锈钢复合板的焊接端加工成X 字型坡口，该坡口之间夹角为30-40度，该坡口中部间隙1~2mm。
所述焊接坡口的制作方包括下述步骤：1、焊缝坡口两侧板面喷防飞溅剂；2、选用适当规格的碳棒进行气刨，气刨时气刨方向朝向未气刨金属一方，使气刨金属落在已喷防飞溅剂的区域内；3、对气刨完的坡口用角向磨光机进行打磨至露出金属光泽，以去掉被氧化、渗碳污染的有害金属。
为了能保护不锈钢焊接缝免受二次焊接伤害，并强化连接，所述合金过渡层的厚度1~3mm。
本发明的有益效果可通过上述方案得出：由于在管道内部焊缝处设有铜极保护板保证了焊缝的焊接质量，并且坡口的根部距复合界面距离较小，因此，过渡层与基层的接触面较少，能够减少基层对过渡层的稀释，防止接头产生马氏体组织，出现裂纹缺陷，提高焊接质量。在焊缝处理中采用先里后外的分层焊接方式进行焊接，使得焊接后形成的不锈钢复合钢管，其耐腐蚀性能好，结构强度高，熔敷金属化学成分稳定，焊道成型美观。
由此可见，本发明与现有技术相比具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明：
图1为铜极保护板的使用位置示意图；
图2为焊缝处的截面示意图。
其中，1为焊枪，2为铜极保护板，3为碳钢焊接层，4为合金过度层，5为不锈钢焊接层。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
具体实施方式：如图1、2所示，一种不锈钢复合材料的焊接方法，包括以下步骤：
a 、选板；复合材料是由碳钢层和不锈钢层冶金复合而成的不锈钢复合卷板；
b 、折弯成型；折弯成不锈钢层位于内层的管道；管道的直径为100mm~500mm 。
c、焊接定位；
d、 坡口加工；将不锈钢复合板的焊接端加工成X 字型坡口，该坡口之间夹角为35度，该坡口中部间隙1mm。
焊接坡口的制作方还包括步骤：1、焊缝坡口两侧板面喷防飞溅剂；2、选用适当规格的碳棒进行气刨，气刨时气刨方向朝向未气刨金属一方，尽可能使气刨金属落在已喷防飞溅剂的区域内；3、对气刨完的坡口用角向磨光机进行打磨至露出金属光泽，以去掉被氧化、渗碳污染的有害金属。
e 、焊缝焊接；先在管道内部焊缝处设有铜极保护板，并用不锈钢焊丝以氩弧焊或埋弧焊焊接方式焊接出不锈钢层的焊缝，待工件冷却后采用碳弧气刨进行焊缝清根，再采用打磨去除碳弧气刨形成的渗碳层，直至露出母材金属及焊缝金属，然后在焊缝上再焊接一层合金过渡层；最后采用碳钢焊条以交流埋弧焊焊接出碳钢焊缝。
f 、焊缝检测。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种不锈钢复合材料的焊接方法，包括以下步骤： a 选板；b 折弯成型；c焊接定位；d 坡口加工；e 焊缝焊接；f 焊缝检测，其特征在于：所述步骤a中，复合材料是由碳钢层和不锈钢层冶金复合而成的双层不锈钢复合卷板；所述步骤b中，折弯成不锈钢层位于内层的管道；所述步骤e中，在管道内部焊缝处设有铜极保护板，并用不锈钢焊丝焊接出不锈钢层的焊缝，待工件冷却后进行焊缝清根，再采用打磨去除渗碳层，直至露出母材金属及焊缝金属，然后在焊缝上再焊接一层合金过渡层；最后采用碳钢焊条以交流埋弧焊焊接出碳钢焊缝。
2.如权利要求1所述的不锈钢复合材料的焊接方法，其特征在于：所述步骤d中，将不锈钢复合板的焊接端加工成X 字型坡口，该坡口之间夹角为30-40度，该坡口中部留有1~2mm间隙。
3.如权利要求2所述的不锈钢复合材料的焊接方法，其特征在于：所述焊接坡口的制作方包括下述步骤：1、焊缝坡口两侧板面喷防飞溅剂；2、选用适当规格的碳棒进行气刨，气刨时气刨方向朝向未气刨金属一方，使气刨金属落在已喷防飞溅剂的区域内；3、对气刨完的坡口用角向磨光机进行打磨至露出金属光泽，以去掉被氧化、渗碳污染的有害金属。
4.如权利要求1所述的不锈钢复合材料的焊接方法，其特征在于：所述以氩弧焊或埋弧焊焊接方式。
5.如权利要求1所述的不锈钢复合材料的焊接方法，其特征在于：所述焊缝清根采用碳弧气刨来进行清理。
6.如权利要求1所述的不锈钢复合材料的焊接方法，其特征在于：b步骤中折弯成管道的直径为100mm~500mm 。
7.如权利要求1所述的不锈钢复合材料的焊接方法，其特征在于：所述合金过渡层的厚度1~3mm。
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