CN109676275A - 一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法 - Google Patents

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张�杰
严翔
孙建
许成武
潘玉龙
蒋济仁
芮天安
邓宁嘉
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    • B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
    • B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus

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Abstract

本发明公开一种适用于紫铜‑钢复合板缺陷返修的方法，紫铜/钢复合板的返修方法如下：步骤一：按UT、PT检测的结果确认缺陷范围，清除缺陷区域复层至结合面以下0.5‑1mm，检测确认无缺陷后进行加热，紫铜/钢复合板整体在热处理炉中进行加热至200‑300℃；步骤二：紫铜/钢复合板整体在加热出炉后，返修区域从基层面用履带式陶瓷电加热带加热；步骤三：焊丝ERCu使用丙酮清洗待用，返修区域温度加热至680℃左右时开始用焊丝ERCu通过氩弧焊方式进行施焊；步骤四：返修过程中，通过控制履带式陶瓷电加热带的加热情况来控制返修区域温度始终在680℃±15℃。本发明适用于复层的厚度≥2mm的紫铜复合板返修。

Description

一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法
技术领域
本发明涉及复合板缺陷返修技术领域，具体是一种适用于紫铜- 钢复合板缺陷返修的方法。
背景技术
紫铜是比较纯净的一种铜，一般可近似认为纯铜的导电性、塑性都较好，但强度、硬度较差一些。紫铜具有优良的导热性、延展性和耐蚀性，紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率，而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小，可与铜生成脆性化合物，对导电性影响不大，但能降低加工塑性。
紫铜-钢复合板，是利用炸药的能量将复层T1紫铜与基板形成牢固的原子间结合，使基复板在爆炸复合后产生很大应力。对未贴合区进行焊补可能加剧补焊区的应力状况，如果焊缝的塑性韧性不高，形成的应力很容易将焊缝拉开形成裂纹。
对于T1紫铜与Q345R碳钢的异种金属焊接，在液态中铜与钢能完全混合，但固态中相互固溶度有限，铜原子会沿着钢的晶界进行渗透。由于铜的熔点比钢低，因此在冷却时铜钢的结晶温度低于钢的结晶温度，便会在焊缝的热影响区产生裂纹。而且基层的元素在高温熔池中会向焊缝中迁移，使焊缝含碳量增加，严重降低焊缝的综合机械性能。
T1紫铜与碳钢属于两种不同类别的材料，化学成分、热导率、线膨胀系数等都有很大差别，属于异种金属间的焊接，存在不同的焊接性，如果焊接工艺选择不合适，堆焊时容易出现气孔、裂纹等焊接缺陷。铋或铅与铜生成低熔点共晶，使铜产生热脆；而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时，又使铜产生冷脆。上述因素等导致紫铜-钢复合板返修困难。
由于以上种种原因，探索出一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法，能够有效的解决上述背景中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法，紫铜/钢复合板的返修方法如下：
步骤一：按UT、PT检测的结果确认缺陷范围，清除缺陷区的域复层至结合面以下0.5-1mm，检测确认无缺陷后进行加热，紫铜/钢复合板整体在热处理炉中进行加热至200-300℃；
步骤二：紫铜/钢复合板整体在热处理炉中进行加热至200-300℃出炉，返修区域从基层面用履带式陶瓷电加热带加热，紫铜/钢复合板整体用石棉或其它隔热层进行保温；
步骤三：焊丝ERCu使用丙酮清洗待用，返修区域温度加热至680℃左右时开始用焊丝ERCu通过氩弧焊方式进行施焊，焊丝ERCu施焊的电流I＝200A±10A，该焊丝ERCu的直径为2.5mm；
步骤四：返修过程中，通过控制履带式陶瓷电加热带的加热情况来控制返修区域温度始终在680℃±15℃。
优选的，复层的材质为Ti紫铜，基层的材质为Q345R钢。
优选的，其特征在于：复层的厚度≥2mm。
本发明的有益效果在于：
本发明通过整体加热、局部升温及整体保温的方式，使板材温度始终处于可焊接范围内；此方法适用于复层的厚度≥2mm的紫铜复合板返修，通过此种方式返修的复层为紫铜的复合板符合行业标准 NB/T47002-2009《压力容器用爆炸焊接复合板》第四部分的相关规定并按NB/T47013.5-2015检验合格。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施：
本发明提供一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法，选用复层的材质为Ti紫铜，选用基层的材质为Q345R钢，复层的厚度≥2mm，紫铜/钢复合板的返修方法如下：
步骤一：按UT、PT检测的结果确认缺陷范围，清除缺陷区的域复层至结合面以下0.5-1mm，检测确认无缺陷后进行加热，紫铜/钢复合板整体在热处理炉中进行加热至200-300℃，通过紫铜/钢复合板整体加热，能使紫铜/钢复合板整体温度始终处于可焊接范围内。
步骤二：紫铜/钢复合板整体在热处理炉中进行加热至200-300℃出炉，返修区域从基层面用履带式陶瓷电加热带加热，紫铜/钢复合板整体用石棉或其它隔热层进行保温，整体与局部的保温，做到焊接的连续性。
步骤三：焊丝ERCu使用丙酮清洗待用，由于此处经过爆炸修复后的复层厚度≥2mm，因此，返修区域温度加热至680℃左右时，开始对该返修区域用使用焊丝ERCu通过氩弧焊方式进行施焊，焊丝 ERCu施焊的电流I＝200A±10A，该焊丝ERCu的直径为2.5mm。
步骤四：返修过程中，通过控制履带式陶瓷电加热带的加热情况来控制返修区域温度始终在680℃±15℃。
上述对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法，其特征在于：紫铜/钢复合板的返修方法如下：
步骤一：按UT、PT检测的结果确认缺陷范围，清除缺陷区域的复层至结合面以下0.5-1mm，检测确认无缺陷后进行加热，紫铜/钢复合板整体在热处理炉中进行加热至200-300℃；
步骤二：紫铜/钢复合板整体在热处理炉中进行加热至200-300℃出炉，返修区域从基层面用履带式陶瓷电加热带加热，紫铜/钢复合板整体用石棉或其它隔热层进行保温；
步骤三：焊丝ERCu使用丙酮清洗待用，返修区域温度加热至680℃左右时开始用焊丝ERCu通过氩弧焊方式进行施焊，焊丝ERCu施焊的电流I＝200A±10A，该焊丝ERCu的直径为2.5mm；
步骤四：返修过程中，通过控制履带式陶瓷电加热带的加热情况来控制返修区域温度始终在680℃±15℃。
2.根据权利要求1所述的一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法，其特征在于：复层的材质为Ti紫铜，基层的材质为Q345R钢。
3.根据权利要求2所述的一种适用于紫铜-钢复合板缺陷返修的方法，其特征在于：复层的厚度≥2mm。
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