CN109759678B - 一种焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接方法，它属于焊接技术领域，两焊接母材分别为第一母材和第二母材，第一母材的强度大于第二母材的强度，包括以下步骤：将第一母材的坡口加工成为直边或外凸的弧形边；将两所述焊接母材焊接；本发明的第一母材的坡口为直边或弧形的设置可以增强焊缝的两侧不同强度焊接母材的连接强度，避免出现应力集中的问题，在做力学性能弯曲实验时，可以有效避免开口性缺陷；且应用该焊接方法的产品的焊接质量也能得以保证，产品的结构强度明显增强；本发明在焊接过程中可以减少高强度焊材的填充量，节约部分成本。

Description

一种焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种焊接方法。

背景技术

焊接也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。焊接接头处的连接强度是决定焊接效果的最重要的指标。在实际的焊接中，两种同材质的母材进行焊接的效果往往会好于两种不同材质的母材的焊接效果，而对于如何提高不同材质、不同强度（即抗拉强度、屈服强度或硬度不同）的母材的焊接效果一直是焊接领域的一个难题。

如图1-3所示，以高强钢1和低强钢3的全熔透对接焊缝的焊接为例，为了节省焊接产品成本和提高焊接效果，传统的焊接方法为：焊缝填充金属通常会选用与低强钢3匹配的焊材2，并采用较为传统的双面斜边坡口进行焊接。但是，这种坡口形式的接头的两侧的母材性能差别很大，力学性能会存在问题。每次弯曲试验时，由于高强钢1和低强钢3在弯曲时的屈服强度不同，会使得焊接接头处、即高强钢1与焊材2的连接处出现开口4，从而导致弯曲试验失败；或者在实际应用时，产品结构强度不足。

发明内容

对于现有技术中所存在的问题，本发明提供的一种焊接方法可以在不选择与高强度母材匹配的焊材的情况下，避免在弯曲试验时，高强度的母材与焊材的连接处出现开口。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种焊接方法，两焊接母材分别为第一母材和第二母材，所述第一母材的强度大于所述第二母材的强度，包括以下步骤：

将所述第一母材的坡口加工成为直边或外凸的弧形边；

将两所述焊接母材焊接。

作为一种优选的技术方案，当所述第一母材的坡口为弧形边且厚度小于10mm时，所述弧形边的半径为9-12mm；当所述第一母材的坡口为弧形边且厚度为10mm-20mm时，所述弧形边的半径为20-30mm；当所述第一母材的坡口为弧形边且厚度为30mm-40mm时，所述弧形边的半径为35-60mm；当所述第一母材的坡口为弧形边且厚度为40mm-50mm时，所述弧形边的半径为50-80mm；当所述第一母材的坡口为弧形边且厚度大于50mm时，所述弧形边的半径大于95mm。

作为一种优选的技术方案，将所述第二母材的坡口加工成为单面斜边坡口或双面斜边坡口。

作为一种优选的技术方案，当所述第二母材的坡口为双面斜边坡口时，所述双面斜边坡口的坡口角度为35-45°。

作为一种优选的技术方案，当所述第二母材的厚度小于10mm时，所述第二母材的坡口设为单面斜边坡口；当所述第二母材的厚度大于10mm时，所述第二母材的坡口设为双面斜边坡口且当所述第二母材的厚度为10-30mm时，所述第二母材的坡口角度为40-45°；当所述第二母材的厚度为30-50mm时，所述第二母材的坡口角度为35-40°；当所述第二母材的厚度大于50mm时，所述第二母材的坡口角度为30-35°。

作为一种优选的技术方案，填充两所述焊接母材之间的焊缝的焊材的强度大于等于所述第二母材的强度。

作为一种优选的技术方案，所述焊材的强度等于所述第二母材的强度。

作为一种优选的技术方案，当所述第一母材的坡口为直边时，所述第二母材的坡口的根部与所述直边的间隙为3-5mm。

作为一种优选的技术方案，当所述第一母材的坡口为弧形边时，所述第二母材的坡口的根部与所述弧形边的根部的间隙为2-4mm。

作为一种优选的技术方案，焊接前，对两所述焊接母材和所述焊材预热；焊接过程设为双面交替焊接；焊接后，对焊接接头处进行保温缓冷。

本发明的有益效果表现在：

1、第一母材的坡口为直边或弧形的设置可以增强焊缝的两侧不同强度焊接母材的连接强度，避免出现应力集中的问题，在做力学性能弯曲实验时，可以有效避免开口性缺陷；且应用该焊接方法的产品的焊接质量也能得以保证，产品的结构强度明显增强。

2、在焊接过程中可以减少高强度焊材的填充量，节约部分成本。

3、提高焊接产品的质量，降低评定和产品的返修率，节约成本和工时。

附图说明

图1为高强钢和低强钢的焊接示意图；

图2为图1中A-A向的剖视图；

图3为图2中A区域的放大图；

图4为本发明一种结构的示意图；

图5为本发明又一种结构的示意图。

图中：1-高强钢、2-焊材、3-低强钢、4-开口、5-第一母材、6-第二母材、7-根部。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

请参照图4和图5，本发明实施例提供了一种焊接方法，两焊接母材分别为第一母材5和第二母材6，其中，第一母材5的强度大于第二母材6的强度，该处的“强度”是指抗拉强度或屈服强度，包括以下步骤：

将第一母材5的坡口加工成为直边或外凸的弧形边；

将两焊接母材焊接。

其中，第一母材5的坡口设为直边或弧形可以增强焊缝的两侧不同强度的焊接母材的连接强度，避免出现应力集中的问题。进一步的，当第一母材5的坡口为弧形边且厚度小于10mm时，弧形边的半径为9-12mm；当第一母材5的坡口为弧形边且厚度为10mm-20mm时，弧形边的半径为20-30mm；当第一母材5的坡口为弧形边且厚度为30mm-40mm时，弧形边的半径为35-60mm；当第一母材5的坡口为弧形边且厚度为40mm-50mm时，弧形边的半径为50-80mm；当第一母材5的坡口为弧形边且厚度大于50mm时，弧形边的半径大于95mm；根据第一母材5的厚度的不同可以选择合适半径长度的弧形边达到最优的焊接效果。

在上述实施例的基础上，第二母材6的坡口可以加工成为单面斜边坡口或双面斜边坡口，较佳的，当焊材2选用与第二母材6相匹配的材料时，第二母材6的坡口采用上述常规坡口（即单面斜边坡口或双面斜边坡口）即可满足焊接强度的要求。

进一步的，当第二母材6的坡口为双面斜边坡口时，双面斜边坡口的坡口角度优选为35-45°，进一步的，双面斜边坡口的根部7可以适当的远离两焊接母材的弯曲方向，进一步提高焊材2与第一母材5之间的连接强度。在此基础上，当第二母材6的厚度小于10mm时，第二母材6的坡口设为单面斜边坡口，坡口角度优选为30—45度；当第二母材6的厚度大于10mm时，第二母材6的坡口设为双面斜边坡口，且当第二母材6的厚度为10-30mm时，第二母材6的坡口角度为40-45°；当第二母材6的厚度为30-50mm时，第二母材6的坡口角度为35-40°；当第二母材6的厚度大于50mm时，第二母材6的坡口角度为30-35°；根据第二母材6的厚度的不同可以选择合适的剖口形式及坡口角度达到最优的焊接效果。

在上述实施例的基础上，第二母材6双面斜边坡口角度较佳地相等。

在上述实施例的基础上，填充两焊接母材之间的焊缝的焊材2的强度大于等于第二母材6的强度，较佳地，焊缝的焊材2强度等于第二母材6强度，在保证焊接效果的同时可以节省焊接成本。

在上述实施例的基础上，当第一母材5的坡口为直边时，第二母材6的坡口的根部7与直边的间隙为3-5mm，该间隙距离既不会过小导致无法打底成型，也不会过大导致焊接时出现焊瘤或气孔。

在本实施例中，当第一母材5的坡口为弧形边时，第二母材6的坡口的根部7与弧形边的根部的间隙为2-4mm，该间隙距离既不会过小导致无法打底成型，也不会过大导致焊接时出现焊瘤或气孔。

在本实施例中，较佳地，两焊接母材的厚度一致。

在本实施例中，较佳地，第一母材5的坡口设为弧形。第一母材5的坡口设为弧形可以便于施焊，保证焊接效果，降低劳动强度；第一母材5的弧形坡口可以减小该侧的热影响区面积，减轻淬硬带来的不利影响，减少焊接时的应力集中，提高接头寿命；第一母材5的弧形坡口可以避免第一母材5的焊接部位存在尖点，减少焊接时的应力集中，提高接头寿命；同时,第二母材6的坡口采用上述常规单面斜边坡口或双面斜边坡口，使得第二母材6的坡口加工更加便易，在保证连接强度的同时提高生产效率。

在上述实施例的基础上，焊接前，对两焊接母材和焊材2预热；对两焊接母材进行焊接；焊接后，对焊接接头处进行保温缓冷；上述步骤均有利于提高两焊接母材之间的焊接效果。

较佳地，当第二母材6为双面斜边坡口时，焊接过程设为双面交替焊接。

作为优选的实施例，本发明的具体工艺过程如下：

1、根据焊接母材的强度和厚度开好坡口，将待焊接的两焊接母材进行组对，调整组对的两焊接母材的间隙；

2、焊接前清除两焊接母材的坡口及两侧的油污；

3、针对不同强度的焊接母材选择合适的预热温度及合适的填充焊材2进行预热和焊接，焊接过程中为避免变形，当第二母材6为双面斜边坡口时，可以采用双面交替的焊接方法；

4、对坡口进行打底、填充、盖面，打底、填充、盖面的焊接参数如表1所示；

5、焊接完毕后进行保温缓冷。

表1焊接参数：

（以上的电参数为在松下气保焊机(YD-500GL)直流反接的状态所输出的有效参数，在保证焊接质量的前提下，节约能源，提高效率）

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种焊接方法，其特征是，两焊接母材分别为第一母材和第二母材，所述第一母材的强度大于所述第二母材的强度，所述强度为抗拉强度或屈服强度；包括以下步骤：

将所述第一母材的坡口加工成为外凸的弧形边；

将两所述焊接母材焊接；

当所述第一母材的厚度小于10mm时，所述弧形边的半径为9-12mm；当所述第一母材的厚度为10mm-20mm时，所述弧形边的半径为20-30mm；当所述第一母材的厚度为30mm-40mm时，所述弧形边的半径为35-60mm；当所述第一母材的厚度为40mm-50mm时，所述弧形边的半径为50-80mm；当所述第一母材的厚度大于50mm时，所述弧形边的半径大于95mm；

将所述第二母材的坡口加工成为单面斜边坡口或双面斜边坡口；

当所述第二母材的厚度小于10mm时，所述第二母材的坡口设为单面斜边坡口；当所述第二母材的厚度大于10mm时，所述第二母材的坡口设为双面斜边坡口。

2.根据权利要求1所述的一种焊接方法，其特征是，当所述第二母材的厚度为10-30mm时，所述第二母材的坡口角度为40-45°；当所述第二母材的厚度为30-50mm时，所述第二母材的坡口角度为35-40°；当所述第二母材的厚度大于50mm时，所述第二母材的坡口角度为30-35°。

3.根据权利要求1所述的一种焊接方法，其特征是，填充两所述焊接母材之间的焊缝的焊材的强度大于等于所述第二母材的强度。

4.根据权利要求3所述的一种焊接方法，其特征是，所述焊材的强度等于所述第二母材的强度。

5.根据权利要求3所述一种焊接方法，其特征是，焊接前，对两所述焊接母材和所述焊材预热；当所述第二母材为双面斜边坡口时，焊接过程设为双面交替焊接；焊接后，对焊接接头处进行保温缓冷。

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