CN118060688A - 一种电阻缝焊异种金属材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于焊接技术领域，涉及一种电阻缝焊异种金属材料的方法。该方法包括：第一步骤，选取高温合金板料和不锈钢板料作为试验件，不锈钢板料厚度大于高温合金板料厚度；第二步骤，设定上、下滚轮宽度比为1:3，修整、清洁上下滚轮；高温合金板料对应上滚轮，不锈钢板料对应下滚轮。第三步骤，基于设定好的上下滚轮宽度，调整焊接参数，对试验件进行缝焊试验，焊后对焊缝进行撕破检测。撕破检测合格后，对定位好的试验件进行缝焊。
Description
技术领域
本发明属于焊接技术领域，涉及一种电阻缝焊异种金属材料的方法。
背景技术
异种金属材料缝焊是为了满足高温合金波纹管与不锈钢零件之间的结合。
镍基高温合金是航空、航天和国防等领域的关键金属材料，广泛应用于发动机的高温部件。由于其具有良好的高温组织稳定性、抗氧化腐蚀性能和焊接性能，以及优异的抗疲劳和抗蠕变性能，广泛应用于管路补偿器中的波纹管生产。
不锈钢是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，能发挥其固有的表面性能,可使用于多方面的一种钢铁。
缝焊的优点：
a两金属是在压力下从内部加热完成焊接的，其冶金问题都很简单。因此，焊接时无需焊剂或气体保护，也不需要使用焊丝、焊条等填充金属，便可获得质量较好的焊接接头，其焊接成本低。
b由于热量集中，加热时间短，故热影响区小，变形和应力也小，通常焊后不必考虑矫正或热处理工序。
c操作简单，易于实现机械化和自动化生产，无噪声及烟尘，劳动条件好。
d生产率高，在大批量生产中可以与其他制造工序一起编到组装生产线上。
近年来，采用缝焊实现高温合金波纹管与不锈钢零件的结合逐渐成为一种既保证焊接质量又能实现经济效益的焊接方法。现有的缝焊工艺主要是对同种材料进行，同种材料由于其电导率、热导率相同，熔核的形成基本上同时实现。异种材料高温合金和不锈钢的焊接主要是用电子束焊接实现。电子束焊接成本高、效率低，焊缝容易出现裂纹、气孔等影响焊缝质量的缺陷。
发明内容
本发明的目的：本发明对高温合金和不锈钢采用缝焊形成熔核实现焊接，可降低生产成本、提高焊缝质量。
本发明的技术方案：
提供一种电阻缝焊异种金属材料的方法，包括：
第一步骤，选取高温合金板料和不锈钢板料作为试验件，不锈钢板料厚度大于高温合金板料厚度；
第二步骤，设定上、下滚轮宽度比为1:3，修整、清洁上下滚轮；高温合金板料对应上滚轮，不锈钢板料对应下滚轮。
第三步骤，基于设定好的上下滚轮宽度，调整焊接参数，对试验件进行缝焊试验，焊后对焊缝进行撕破检测。撕破检测合格后，对定位好的试验件进行缝焊。
进一步的，第一步骤中，选用单层厚度为(0.1-0.4)mm的高温合金板料。
进一步的，第一步骤中，选用单层厚度为(0.8-1.2)mm的不锈钢板料。
进一步的，第三步骤中，所有的试验件的尺寸、表面状态、热处理状态应保持一致。
进一步的，第三步骤中，焊接参数为焊接电流：(0.7-1.5)kA，焊接时间：(6-20)ms，冷却时间：(50-120)ms，转速：(100-200)mm/min，气压：(0.08-0.14)MPa。
进一步的，第三步骤之后，所述方法还包括：
第四步骤，焊后在试验件上取样，进行金相检测。
进一步的，第四步骤中，取样3件，焊缝中应有完整的熔核。
进一步的，第一步骤之后，所述方法还包括：
将试验件用干净汽油进行超声波清洗；
用丙酮擦洗晾干，零件表面干净无异物，避免焊接过程中产生气孔、夹杂缺陷。
本发明的有益效果：本发明可利用一种电阻缝焊异种金属材料的方法，使焊缝中产生合格的熔核，便于产品在设计时可有充足的材料选则空间，既降低生产成本又能保证焊缝质量。
附图说明
图1为缝焊示意图。图中λ1为薄板，λ2为厚板，H1为上滚轮宽度，H2为下滚轮宽度。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。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。
缝焊异种金属原理：当缝焊两种导电和导热性能不同的金属材料时，焊接区热量的产生、散失与不同厚度板件焊接特点类似。当厚度相同时，导热性好而电阻率低的材料就相当于薄件，熔核总是偏向导热性差，电阻率大的材料一侧。当厚度不同时，导热性差的材料为薄件可获得合格的熔核。通过调整缝焊工艺条件，使两种材料获得大致相当的塑性变形等。
本发明提供一种电阻缝焊异种金属材料的方法，包括如下步骤：
第一步骤，选取厚度小的高温合金板料和厚度大的不锈钢板料作为试验件。将试验件用干净汽油进行超声波清洗，然后再用丙酮擦洗晾干，零件表面干净无异物，避免焊接过程中产生气孔、夹杂等缺陷。
第二步骤，设定上、下滚轮宽度比为1:3，修整、清洁上下滚轮。
第三步骤，基于设定好的上下滚轮宽度，调整焊接参数，对试验件进行缝焊试验，焊后对焊缝进行撕破检测。撕破检测合格后，对定位好的试验件进行缝焊。
第四步骤，焊后在试验件上取样，进行金相检测。在两试验件之间应有熔核产生。
第一步骤中，选用单层厚度为(0.1-0.4)mm的高温合金板料，厚度为(0.8-1.2)mm的不锈钢板料。
第二步骤中，上下滚轮宽度设定比值1:3，滚轮端面表面应光滑整洁。
第三步骤中，所有的试验件的尺寸、表面状态、热处理状态应保持一致。
第三步骤中，焊接参数为焊接电流：(0.7-1.5)kA，焊接时间：(6-20)ms，冷却时间：(50-120)ms，转速：(100-200)mm/min，气压：(0.08-0.14)MPa。
第四步骤中，取样3件，焊缝中应有完整的熔核。
本发明提供一种电阻缝焊异种金属材料的方法，该方法可实现异种金属材料的缝焊，便于产品在设计时可有充足的材料选则空间，既降低生产成本又能保证焊缝质量。
实施例
如图1所示，焊接母材选用单层厚度为0.3mm的双层高温合金波纹管，厚度为1mm的不锈钢零件。焊前将零件机械加工与波纹管紧配，让后将波纹管与零件用丙酮擦洗晾干，波纹管与零件表面干净无异物。将装配好的波纹管与零件放入缝焊机两个滚轮之间，利用调整好的焊接参数进行缝焊。
焊接参数为焊接电流：(1±0.2)kA，焊接时间：(10±1)ms，冷却时间：(80±10)ms，转速：(150±10)mm/min，气压：(0.1±0.02)MPa。下滚轮9mm，上滚轮3mm。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种电阻缝焊异种金属材料的方法，其特征在于，包括：
第一步骤，选取高温合金板料和不锈钢板料作为试验件，不锈钢板料厚度大于高温合金板料厚度；
第二步骤，设定上、下滚轮宽度比为1:3，修整、清洁上下滚轮；高温合金板料对应上滚轮，不锈钢板料对应下滚轮。
第三步骤，基于设定好的上下滚轮宽度，调整焊接参数，对试验件进行缝焊试验，焊后对焊缝进行撕破检测。撕破检测合格后，对定位好的试验件进行缝焊。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步骤中，选用单层厚度为(0.1-0.4)mm的高温合金板料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步骤中，选用单层厚度为(0.8-1.2)mm的不锈钢板料。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步骤中，所有的试验件的尺寸、表面状态、热处理状态应保持一致。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步骤中，焊接参数为焊接电流：(0.7-1.5)kA，焊接时间：(6-20)ms，冷却时间：(50-120)ms，转速：(100-200)mm/min，气压：(0.08-0.14)MPa。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步骤之后，所述方法还包括：
第四步骤，焊后在试验件上取样，进行金相检测。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步骤中，取样3件，焊缝中应有完整的熔核。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步骤之后，所述方法还包括：
将试验件用干净汽油进行超声波清洗，用丙酮擦洗晾干，零件表面干净无异物，避免焊接过程中产生气孔、夹杂缺陷。
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