CN111570979A - 一种异种金属焊接试板的连接方法 - Google Patents

一种异种金属焊接试板的连接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111570979A
CN111570979A CN202010442089.2A CN202010442089A CN111570979A CN 111570979 A CN111570979 A CN 111570979A CN 202010442089 A CN202010442089 A CN 202010442089A CN 111570979 A CN111570979 A CN 111570979A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
transition layer
groove
welding test
welding seam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010442089.2A
Other languages
English (en)
Inventor
田磊
毕宗岳
韦奉
牛爱军
张万鹏
黄晓辉
王盼
祝少华
王璟丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, Baoji Petroleum Steel Pipe Co Ltd filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN202010442089.2A priority Critical patent/CN111570979A/zh
Publication of CN111570979A publication Critical patent/CN111570979A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/235—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
    • C23C24/106—Coating with metal alloys or metal elements only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种异种金属焊接试板的连接方法，包括以下步骤：1)将两种焊接试板采用对接方式，开V型坡口；2)对第一种焊接试板的一侧坡口进行表面熔覆，形成过渡层焊缝；过渡层焊缝采用激光熔覆或等离子喷涂工艺，填充材料与第二种焊接试板的材料相同，过渡层焊缝表面与第一种焊接试板的一侧坡口表面平行，厚度为0.2～10mm；3)清理过渡层焊缝表面，将两种焊接试板对接进行焊接，形成连接焊缝。通过坡口设计和焊接工艺匹配，使坡口两侧材料由异种变为同种，减小焊接难度，保证焊缝质量，实现异种金属的优质高效焊接，充分发挥异种金属的优势。

Description

一种异种金属焊接试板的连接方法
技术领域：
本发明涉及异种材料焊接技术领域，特别涉及一种异种金属焊接试板的连接方法。
背景技术：
近年来，随着对材料轻量化及耐腐蚀、耐磨等需求的增加，要求材料在不同部位具有不同的性能，异种材料连接需求与日俱增。目前异种材料连接主要还是用传统的熔化焊，将两种成分与性能完全不同的焊材熔化在一个焊缝中，其各自的优势都得不到发挥，还容易产生硬脆相，从而诱发焊接裂纹。因此，异种材料焊缝成为质量薄弱点。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种异种金属焊接试板的连接方法，通过坡口设计和焊接工艺匹配，使坡口两侧材料由异种变为同种，减小焊接难度，保证焊缝质量，实现异种金属的优质高效焊接，充分发挥异种金属的优势。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种异种金属焊接试板的连接方法，包括以下步骤：
(1)将两种焊接试板采用对接方式，开V型坡口；
(2)对第一种焊接试板的一侧坡口进行表面熔覆，形成过渡层焊缝；过渡层焊缝采用激光熔覆或等离子喷涂工艺，填充材料与第二种焊接试板的材料相同，过渡层焊缝表面与第一种焊接试板的一侧坡口表面平行，厚度为0.2～10mm；
(3)清理过渡层焊缝表面，将两种焊接试板对接进行焊接，形成连接焊缝。
进一步，所述异种金属为黑色金属、有色金属或合金。
进一步，所述V型坡口的角度为50±50°，底部钝边高度为0～5mm。
本发明的有益效果在于：
本发明采用V型坡口，形式简单，易于加工；过渡层焊缝采用激光熔敷或等离子喷涂工艺，通过对坡口表面覆层处理，可使坡口两侧材料由异种变为同种，减小焊接难度；激光熔敷或等离子喷涂的表面处理工艺，由于其热输入低，对基材熔化少，焊缝冷速快，可有效隔离异种金属冲混及界面元素扩散，获得良好的过渡层焊缝性能；过渡层焊缝与母材界面结合强度高于母材抗剪强度。本发明连接焊缝的焊接方法根据对焊缝质量需求自由选择TIG、GMAW、SMAW或LBW等工艺。本发明通过合理的坡口设计和焊接工艺匹配，实现异种金属的优质高效焊接，方法简便，适应面广，易实现自动化生产，具有广泛的市场前景。
附图说明：
图1为对本发明异种金属焊接试板坡口进行焊接的示意图。
附图标记说明：1-第一种焊接试板、2-第二种焊接试板、3-过渡层焊缝、4-连接焊缝。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步详细说明：
如图1所示，第一种焊接试板的材质为304，尺寸150×400mm，厚度10mm。第二种焊接试板的材质为Q345，尺寸150×400mm，厚度10mm。第一种焊接试板和第二种焊接试板对接开V型坡口，坡口角度70°，钝边2mm。
采用激光熔覆工艺对第一种焊接试板的坡口表面进行纯铁粉末熔覆，形成过渡层焊缝3。过渡层焊缝表面与第一种焊接试板坡口表面平行，厚度2mm。为保证过渡层焊缝质量，激光熔敷需采用纯Ar进行保护。具体焊接参数如表1所示。
表1过渡层焊缝焊接参数
离焦量(mm) 功率(kw) 扫描速率(mm/s) 光斑直径(mm)
25 1 10 1.2
采用角磨机清理过渡层焊缝，去除表面氧化物。将第一种焊接试板和第二种焊接试板对接，对口间隙3mm。采用MIG对V型坡口进行焊接，焊丝型号为ER50S，直径φ1.2，焊接保护气体为80％Ar+20％CO2，打底焊时需有背气保护。具体焊接参数如表2所示。
表2连接焊缝焊接参数
电流种类 焊接电流(A) 焊接电压(V) 焊接速度(m/h)
DC 220～260 25～28 35～70
对焊缝进行探伤，未发现焊接缺陷；对焊缝进行硬度、冲击及异种金属界面结合力检测，结果如表3所示。
表3焊缝性能检测结果
Figure BDA0002504542910000021

Claims (3)

1.一种异种金属焊接试板的连接方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将两种焊接试板采用对接方式，开V型坡口；
(2)对第一种焊接试板的一侧坡口进行表面熔覆，形成过渡层焊缝；过渡层焊缝采用激光熔覆或等离子喷涂工艺，填充材料与第二种焊接试板的材料相同，过渡层焊缝表面与第一种焊接试板的一侧坡口表面平行，厚度为0.2～10mm；
(3)清理过渡层焊缝表面，将两种焊接试板对接进行焊接，形成连接焊缝。
2.根据权利要求1所述的一种异种金属焊接试板的连接方法，其特征在于：所述异种金属为黑色金属、有色金属或合金。
3.根据权利要求1所述的一种异种金属焊接试板的连接方法，其特征在于：所述V型坡口的角度为50±50°，底部钝边高度为0～5mm。
CN202010442089.2A 2020-05-22 2020-05-22 一种异种金属焊接试板的连接方法 Pending CN111570979A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010442089.2A CN111570979A (zh) 2020-05-22 2020-05-22 一种异种金属焊接试板的连接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010442089.2A CN111570979A (zh) 2020-05-22 2020-05-22 一种异种金属焊接试板的连接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111570979A true CN111570979A (zh) 2020-08-25

Family

ID=72117842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010442089.2A Pending CN111570979A (zh) 2020-05-22 2020-05-22 一种异种金属焊接试板的连接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111570979A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114260574A (zh) * 2021-12-17 2022-04-01 江苏大学 一种适合低合金钢/不锈钢的异种钢水下湿法焊接方法
CN114315174A (zh) * 2021-12-28 2022-04-12 上海菲利华石创科技有限公司 一种加厚不透明石英玻璃板的焊接方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101643899A (zh) * 2009-09-05 2010-02-10 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种异种金属焊接中间层的制备方法
CN102079012A (zh) * 2010-12-07 2011-06-01 武汉大学 一种铝-钢连接块的制备方法
US20120164510A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 General Electric Company Ceramic-metal sealing structure, and associated method
CN107971624A (zh) * 2017-11-22 2018-05-01 浙江理工大学 一种钢板和铝板的t型连接方法
CN107984062A (zh) * 2017-11-27 2018-05-04 江苏金通灵流体机械科技股份有限公司 一种SUS316奥氏体不锈钢与Weldox700E低合金调质钢异种钢焊接的焊接方法
CN110253162A (zh) * 2019-03-15 2019-09-20 江苏大学 一种结合激光增材和激光焊接的异种金属材料连接方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101643899A (zh) * 2009-09-05 2010-02-10 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种异种金属焊接中间层的制备方法
CN102079012A (zh) * 2010-12-07 2011-06-01 武汉大学 一种铝-钢连接块的制备方法
US20120164510A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 General Electric Company Ceramic-metal sealing structure, and associated method
CN107971624A (zh) * 2017-11-22 2018-05-01 浙江理工大学 一种钢板和铝板的t型连接方法
CN107984062A (zh) * 2017-11-27 2018-05-04 江苏金通灵流体机械科技股份有限公司 一种SUS316奥氏体不锈钢与Weldox700E低合金调质钢异种钢焊接的焊接方法
CN110253162A (zh) * 2019-03-15 2019-09-20 江苏大学 一种结合激光增材和激光焊接的异种金属材料连接方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114260574A (zh) * 2021-12-17 2022-04-01 江苏大学 一种适合低合金钢/不锈钢的异种钢水下湿法焊接方法
CN114260574B (zh) * 2021-12-17 2024-07-30 江苏大学 一种适合低合金钢/不锈钢的异种钢水下湿法焊接方法
CN114315174A (zh) * 2021-12-28 2022-04-12 上海菲利华石创科技有限公司 一种加厚不透明石英玻璃板的焊接方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102079003B (zh) 一种铝合金自动tig无衬垫单面焊接双面成型工艺
CN102941397B (zh) 一种镍基合金的钨极氩弧焊焊接方法
CN106112263B (zh) 以t2紫铜作为过渡层的钛‑钢复合板激光填丝对接焊方法
US8785806B2 (en) Submerged arc welding method with multiple electrodes for steel material
CN108788385B (zh) 以q345r低合金钢为基层、904l不锈钢为复层的不锈钢复合板焊接方法
CN102699493B (zh) 余热锅炉受热管与连接板co2气体保护焊立向下焊接法
CN106903399B (zh) X80以上钢级的高强度管道半自动焊接方法
CN110640271B (zh) 低合金高强度钢t型全焊透接头横角焊位置的高效焊接工艺
JP6137053B2 (ja) 狭開先ガスシールドアーク溶接方法
CN109623108A (zh) 一种不开坡口、不清根的铝合金薄板焊接方法
CN106903401A (zh) 倾斜位置埋弧焊焊接方法
CN106425018B (zh) LNG低温储罐9%Ni钢对接焊道的焊接方法
CN101590572A (zh) 立式双面双弧等离子对称焊接方法
CN111570979A (zh) 一种异种金属焊接试板的连接方法
CN109877423A (zh) 基于动态送丝热丝氩弧焊的9％镍钢焊接工艺
WO2014088111A1 (ja) 狭開先ガスシールドアーク溶接継手
CN110860781B (zh) 一种双主轴搅拌摩擦焊辅助热源焊接方法
CN109641306B (zh) 立式窄坡口气体保护弧焊方法
CN112658484A (zh) 一种钛钢双金属复合板的焊接方法
CN109807420B (zh) 铝/钢异种金属低功率激光耦合dp-mig熔钎焊方法
JP4978121B2 (ja) 金属板の突合せ接合方法
CN108067710B (zh) 一种10～18mm厚钢药芯焊丝高效双道埋弧焊工艺
CN111774702B (zh) 一种焊接方法
JP6119948B1 (ja) 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法
CN112222580A (zh) 一种热轧u肋双面焊接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200825