CN111673217A - 一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，包括：选定复合板的复层侧或基层侧作为单面焊接施焊时的正面；将两个复合板之间预留间隙，在正面上进行定位焊装配；在两个复合板的坡口背面贴陶瓷衬垫，陶瓷衬垫中央处具有一凹槽与两个复合板之间的间隙相对应；选用不锈钢药芯焊丝在两个复合板之间进行气体保护焊接。解决现有技术中在复合板进行单面焊接时，需要掌握单面焊双面成形技术来保证焊道根部性能及焊道表面的耐蚀性方面存在难度的技术问题。达到采用陶瓷衬垫及选择药芯不锈钢焊丝，减小或避免了不锈钢焊道根部的氧化问题，降低了复合板单面焊接时的操作难度，使焊材选择方案简单、焊后接头耐蚀性好的技术效果。

Description

一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法
技术领域
本发明涉及不锈钢复合板焊接技术领域，尤其涉及一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法。
背景技术
双金属复合板应用时必然会涉及到材料的焊接，该材料焊接时，一般采用先焊接基层，然后焊接过渡层，最后焊接复层的原则。然而，由于焊接操作受空间、流程或者板厚的限制时，复合钢板的使用还会涉及从材料单侧进行焊接，即需采用单面焊接工艺。薄规格复合板单面焊接时，需要要求焊工掌握单面焊双面成形技术来保证焊道根部性能，且需要合理选择焊材，保证复合板接头复层侧的焊道表面的耐蚀性不低于复层，难度较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，解决了现有技术中在复合板进行单面焊接时，需要掌握单面焊双面成形技术来保证焊道根部性能及焊道表面的耐蚀性方面存在难度的技术问题。
鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，所述方法包括：确定复合板在单面焊接施焊时的正面，其中，所述复合板包括复层侧、基层侧，选定所述复层侧或基层侧作为正面；将两个复合板之间预留间隙，在所述两个复合板确定的正面上进行定位焊装配；在所述两个复合板的坡口背面贴陶瓷衬垫，其中，所述陶瓷衬垫中央处具有一凹槽，所述凹槽与所述两个复合板之间的间隙相对应；选用不锈钢药芯焊丝在所述两个复合板之间进行气体保护焊接。
优选的，所述复合板的厚度为3-10mm。
优选的，所述两个复合板之间的预留间隙为4-6mm。
优选的，所述凹槽的直径为6-8mm。
优选的，所述复合板的复层为奥氏体不锈钢材料。
优选的，所述不锈钢药芯焊丝中的耐蚀合金元素含量高于所述复层不锈钢材料中的耐蚀合金元素含量。
优选的，所述复合板的基层为碳钢材料。
优选的，所述碳钢材料的抗拉强度低于630Mpa。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本发明实施例提供的一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，所述方法包括：确定复合板在单面焊接施焊时的正面，其中，所述复合板包括复层侧、基层侧，选定所述复层侧或基层侧作为正面；将两个复合板之间预留间隙，在所述两个复合板确定的正面上进行定位焊装配；在所述两个复合板的坡口背面贴陶瓷衬垫，其中，所述陶瓷衬垫中央处具有一凹槽，所述凹槽与所述两个复合板之间的间隙相对应，通过在背面贴陶瓷衬垫保证了复合板焊道的根部的良好成形；选用比复层材料耐腐性更高的不锈钢药芯焊丝在所述两个复合板之间进行气体保护焊接，可以防止基层碳钢对焊道的稀释，保证复层侧焊缝的耐蚀性，从而实现了采用陶瓷衬垫及选择药芯不锈钢焊丝，减小或避免了不锈钢焊道根部的氧化问题，降低了复合板单面焊接时的操作难度，使焊材选择方案简单、焊后接头耐蚀性好，能够满足薄规格复合板单面焊接的急需要求的技术效果，进而解决了现有技术中在复合板进行单面焊接时，需要掌握单面焊双面成形技术来保证焊道根部性能及焊道表面的耐蚀性方面存在难度的技术问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中复合板与陶瓷衬垫的放置示意图；
图3为本发明实施例中另一种复合板与陶瓷衬垫的放置示意图。
附图标记说明：复层1，基层2，陶瓷衬垫3。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，用于解决现有技术中在复合板进行单面焊接时，需要掌握单面焊双面成形技术来保证焊道根部性能及焊道表面的耐蚀性方面存在难度的技术问题。
本发明提供的技术方案总体思路如下：
确定复合板在单面焊接施焊时的正面，其中，所述复合板包括复层侧、基层侧，选定所述复层侧或基层侧作为正面；将两个复合板之间预留间隙，在所述两个复合板确定的正面上进行定位焊装配；在所述两个复合板的坡口背面贴陶瓷衬垫，其中，所述陶瓷衬垫中央处具有一凹槽，所述凹槽与所述两个复合板之间的间隙相对应；选用不锈钢药芯焊丝在所述两个复合板之间进行气体保护焊接。达到了采用陶瓷衬垫及选择药芯不锈钢焊丝，减小或避免了不锈钢焊道根部的氧化问题，降低了复合板单面焊接时的操作难度，使焊材选择方案简单、焊后接头耐蚀性好，能够满足薄规格复合板单面焊接的急需要求的技术效果。
应理解，本发明实施例中所述奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18％、Ni8％～25％、C约0.1％时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。
应理解，本发明实施例中不锈钢药芯焊丝可以像碳钢和低合金钢药芯焊丝一样，对不锈钢进行既简便又高效的焊接，不锈钢药芯焊丝的应用以MAG焊为主，进行MAG焊时具有如下特点；1)与手工焊相比，熔敷速度可提高2-4倍，其熔敷效率高达90％(不锈钢焊条仅55％)2)对电流，电压的适应范围大，焊接条件设定较为容易，易于进行半自动和自动化焊接。3)脱渣性良好，焊道表面光泽。另外，飞溅很少，电弧稳定性优良，X射线合格。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例的一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法的流程示意图，请参考图1，本发明实施例提供的一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，所述方法包括：
步骤S10：确定复合板在单面焊接施焊时的正面，其中，所述复合板包括复层1侧、基层2侧，选定所述复层1侧或基层2侧作为正面。
进一步的，所述复合板的厚度为3-10mm。
进一步的，所述复合板的基层2为碳钢材料。
进一步的，所述复合板的复层1为奥氏体不锈钢材料。
进一步的，所述碳钢材料的抗拉强度低于630Mpa。
具体而言，本发明实施例的方法主要针对厚度为3-10mm的薄规格复合板，复合板为双金属复合板材料，包括了复层1、基层2，其复层1是奥氏体不锈钢，基层2是抗拉强度低于630Mpa的碳钢材料，第一步在进行复合板施焊面的选择时，根据复合板构件施焊的难易程度进行选择，即复合板中哪面的构件容易施焊就将哪面设定为正面，最优选择不锈钢复层1侧作为正面，也可以将基层作为单面焊接试焊时的正面，如图2所示，为将复层1层作为单面焊接试焊时的正面，图3所示为将基层2作为单面焊接试焊时的正面。
步骤S20：将两个复合板之间预留间隙，在所述两个复合板确定的正面上进行定位焊装配。
进一步的，所述两个复合板之间的预留间隙为4-6mm。
具体而言，将两个复合板并排放置且两者之间预留一定的间隙，将步骤S10中确定的单面焊接正面上进行定位焊装配。如复层1为正面就在复层1上进行定位焊装配，若基层2为正面就在基层2上进行定位焊装配，两个复合板的正面为统一的，并排放置。
步骤S30：在所述两个复合板的坡口背面贴陶瓷衬垫3，其中，所述陶瓷衬垫3中央处具有一凹槽，所述凹槽与所述两个复合板之间的间隙相对应。
进一步的，所述凹槽的直径为6-8mm。
具体而言，在两个复合板的坡口背面贴上陶瓷衬垫3，如图2、图3所示，陶瓷衬垫3具有一凹槽，该凹槽与两个复合板之间的间隙相对放置，凹槽的直径略大于两个复合板之间的间隙，优选的间隙大小为4-6mm，凹槽的直径为6-8mm。采用陶瓷衬垫3贴在两个复合板的焊道背面保证了复合板焊道的根部的良好成形。
步骤S40：选用不锈钢药芯焊丝在所述两个复合板之间进行气体保护焊接。
进一步的，所述不锈钢药芯焊丝中的耐蚀合金元素含量高于所述复层1不锈钢材料中的耐蚀合金元素含量。
具体而言，根据复层1的不锈钢材质选择合适的不锈钢药芯焊丝进行复合板之间的焊接，并采用气体保护焊接，在选择不锈钢药芯焊丝时，要选择不锈钢药芯焊丝中的耐蚀元素Cr、Ni等合金元素高于复层1不锈钢的焊材，防止基层2碳钢对焊道的稀释，保证了复层侧焊缝的耐蚀性。本发明实施例通过采用陶瓷衬垫3及选择药芯不锈钢焊丝，减小或避免了不锈钢焊道根部的氧化问题，降低了复合板单面焊接时的操作难度，使焊材选择方案简单、焊后接头耐蚀性好，能够满足薄规格复合板单面焊接的急需要求，从而解决了现有技术中在复合板进行单面焊接时，需要掌握单面焊双面成形技术来保证焊道根部性能及焊道表面的耐蚀性方面存在难度的技术问题。
实施例二
为了更加清楚的阐述本发明实施例的一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，结合复合板为5+1mm的Q235碳钢基层+304不锈钢复层的具体实施例进行说明。
步骤一：针对复合板为5+1mm的Q235碳钢基层+304不锈钢复层，根据复合板构件的焊接位置，选定复合板的碳钢层作为正面。
步骤二：两个复合板之间留4～5mm的间隙，在复合板的碳钢层进行定位焊装配。
步骤三：在两个复合板焊道背面复层1侧贴陶瓷衬垫3，陶瓷衬垫3的凹槽直径D选择为6～8mm。
步骤四：根据复层材料304不锈钢的含量特点，选用E309LT1-1不锈钢药芯焊丝，其中的耐蚀元素Cr、Ni等合金元素含量高于复层1材料304不锈钢中的耐蚀元素Cr、Ni等合金元素含量，并采用CO2保护气体进行复合板的气体保护焊接。
焊接工艺参数为：焊接电流220～250A，焊接电压28～32V，焊接速度0.4～0.6cm/s。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本发明实施例提供的一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，所述方法包括：确定复合板在单面焊接试焊时的正面，其中，所述复合板包括复层侧、基层侧，选定所述复层侧或基层侧作为正面；将两个复合板之间预留间隙，在所述两个复合板确定的正面上进行定位焊装配；在所述两个复合板的坡口背面贴陶瓷衬垫，其中，所述陶瓷衬垫中央处具有一凹槽，所述凹槽与所述两个复合板之间的间隙相对应，通过在背面贴陶瓷衬垫保证了复合板焊道的根部的良好成形；选用比复层材料耐腐性更高的不锈钢药芯焊丝进行所述两个复合板之间的气体保护焊接，可以防止基层碳钢对焊道的稀释，保证复层侧焊缝的耐蚀性，从而实现了采用陶瓷衬垫及选择药芯不锈钢焊丝，减小或避免了不锈钢焊道根部的氧化问题，降低了复合板单面焊接时的操作难度，使焊材选择方案简单、焊后接头耐蚀性好，能够满足薄规格复合板单面焊接的急需要求的技术效果，进而解决了现有技术中在复合板进行单面焊接时，需要掌握单面焊双面成形技术来保证焊道根部性能及焊道表面的耐蚀性方面存在难度的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种采用陶瓷衬垫单面焊接复合板的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定复合板在单面焊接试焊时的正面，其中，所述复合板包括复层侧、基层侧，选定所述复层侧或基层侧作为正面；
将两个复合板之间预留间隙，在所述两个复合板确定的正面上进行定位焊装配；
在所述两个复合板的坡口背面贴陶瓷衬垫，其中，所述陶瓷衬垫中央处具有一凹槽，所述凹槽与所述两个复合板之间的间隙相对应；
选用不锈钢药芯焊丝在所述两个复合板之间进行气体保护焊接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合板的厚度为3-10mm。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个复合板之间的预留间隙为4-6mm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹槽的直径为6-8mm。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合板的复层为奥氏体不锈钢材料。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述不锈钢药芯焊丝中的耐蚀合金元素含量高于所述复层不锈钢材料中的耐蚀合金元素含量。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合板的基层为碳钢材料。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述碳钢材料的抗拉强度低于630Mpa。
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