[发明专利]复合金属板材焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接技术领域，尤其是一种复合金属板材同种金属间的焊接方法。 

背景技术

现在金属价格差异很大，有的金属价格很高，有的金属价格便宜，往往性能优良的金属价格要高，不同的金属它们的性能也是不相同的，现在企业生产的产品为了降低成本，越来越多的产品上使用复合金属板材，这种复合金属板材由不同金属层压制成一体的，金属层大部分是二层，当然有的是三层，中间层为价格便宜的基层金属，两表层用其它金属。用上述的金属板材制成筒体，那么把板材卷成筒状，再用焊接而成，或者一块复合金属板面积小，要用至少二块复合金属板材拼接成更大面积的，通常也是焊接而成的，现在的焊接都是在连接处用焊丝焊接，但是这样的方式使焊接处的板材性能较差，特别是抗拉强度不足。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使焊接的接头成型良好、无焊接缺陷、抗拉强度提高的复合金属板材的焊接方法。 

本发明的复合金属板材的焊接方法的技术方案是这样设计的：第一步，开坡口，即对待焊复合金属板材的对接处进行开坡口，对接的每个复合板材开的坡口对称且大小相同，所述的对接处的坡口角度是50-60度；作为优选，开坡口是对复合金属板材上下两面同时设置坡口角度50-60度，并且上下两面的基层部分对称；第二步，预热，对被焊金属加热到至少10℃，然后进行下一步的 焊接；第三步焊接，即根据金属层的不同，选择相应的焊丝，且采用电弧焊进行焊接，在焊接时充相应的保护气体，焊接时在接头背面垫有金属衬垫，焊接方向立式向上，每一焊道厚度不超过13mm；第四步，冷却，即自然冷却到室温。 

如复合金属板材型号为SA265进行焊接，所述的复合金属板材SA265是由碳钢层与非铁基金属层压制而成一体的，所述的碳钢的型号为SA516-70为基层，非铁基金属的型号为SB443-NO6625为复合层，按上述的焊接方法依次进行，第一步，开坡口，对复合金属板材进行上下两面开坡口，上下两面的坡口在基层的厚度相同，上下坡口均为50-60度，以55度最佳，当然根据厚度可以作适当的调整；第二步，预热，第三步焊接，对于基层部分的焊接，采用自保护药芯焊丝电弧焊FCAW，焊丝选用E71T-1，保护气体选用100%CO₂，气体流量18-24L/min数，对于基层部分焊接时，时层间的温度控制在200℃以内；非铁基金属层部分焊接，采用熔化极氩气保护焊GMAW，焊丝选用ERNiCrMo-10，保护气体选择99.999%Ar，气体流量18-24L/min，并且时层间的温度控制在100℃以内；焊接时在接头背面垫有金属衬垫，焊接方向立式向上，每一焊道厚度不超过13mm；第四步，冷却，即自然冷却到室温。 

从以上所述的中可以看出1、该方法焊缝成形美观，电弧稳定性好，飞溅少且颗粒细小，焊丝熔敷速度快，熔敷效率和生产率都较高；2、焊接时沿接头背面预置一种金属焊接衬垫，保证了接头根部焊透和焊缝背面成形；3、同时操作简单。 

附图说明

图1为本发明的焊接示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。 

实施1，实施例 

复合金属板材焊接方法，包括以下步骤： 

1、选材：复合金属板材选用SA265，板厚17.5mm，其中基层1的厚度是9.5mm，复合层2的厚度是8mm。 

2、焊接过程如下： 

焊接前，首先将复合板材SA265端口设置成上坡口3与下坡口4，坡口角度均为55°，上坡口3与下坡口4相接处根部最小间隙1mm左右；然后采用自保护药芯焊丝电弧焊FCAW焊接SA265的基层部分，焊丝选用E71T-1，保护气体选用100%CO₂，送气流量18-24L/min；接着采用熔化极氩气保护焊GMAW焊接复合层部分，焊丝选用ERNiCrMo-10，保护气体选择99.999%Ar，送气流量18-24L/min；该复合金属板材有3个焊道5，各焊道电特性与焊接技巧每一焊道5厚度不超过13mm。 

3、实验结果分析，根据AWS D1.1及美国材料与实验协会标准（ASTM A370）选取拉伸检测试样，获得试样最大载荷200kN，抗拉强度600Mpa，失效位置在热影响区，符合焊接规范的要求，另外导向弯曲试验的结果也是合格的，宏观腐蚀试验中填充金属与母材融合良好，宏观断面没有发现未熔合及裂纹等焊接缺陷。