[发明专利]船用钢铝复合材焊接工艺

说明书

本发明公开一种船用钢铝复合材焊接工艺，包括以下步骤：1）对复合材进行机械铣削开设坡口形式；2）对接接头的装配间隙控制范围为5~8mm，错边量不大于1mm；角接接头的装配间隙不大于5㎜～8㎜；3）装配完成后对待焊区域两侧进行清理；4）当环境温度低于5℃或相对湿度大于85%时，焊前对待焊区两侧不小于30㎜范围预热，5）调整焊接参数；6）接头处采用多层焊，每层焊道厚度不得大于4mm；7）焊接完成后打磨焊缝，对钢铝过渡区进行钻孔填充环氧树脂；8）进行冲水水密性检查。本发明很好解决了钢铝复合材对接的焊接难问题，对接缝之间的水密性能够得到有效保证，并且减少了返工量，降低了施工难度，提高了效率。

技术领域

本发明涉及复合板材焊接技术领域，具体涉及一种船用钢铝复合材焊接工艺。

背景技术

复合板材是将两种或两种以上的材料进行物理或冶金的结合。金属层状复合材料是两种或两种以上的金属通过相应的复合工艺制成的复合材料，各组元材料成层状分布，每一组元材料充分发挥其不同的性能，这样复合材料具有更多更好的性能，以及更低的成本。

钢铝复合板材是钢和铝复合而成的一种新型结构材料，钢具有高硬质、高熔 点等特点，而铝又具有优良的导电性、导热性，良好的耐腐蚀性、密度小等特点，两者复合后 能够充分发挥两种金属的优良特性，其用途越来越受到人们的重视。

目前针对钢铝复合材焊接中钢与钢、铝与铝的焊接技术较为成熟，但复合材之间的对接，还没有统一的有效方法使其能够很好的进行焊接，并保证足够的水密性要求，通常采用的方法是进行多次重复焊接，多次返工，反复检验，直至合格，这种方式存在较大的潜在风险，由于需要对复合材进行多次焊接，母材内部晶粒变大，材料性能降低，其焊接质量的长期可靠性难以得到保证，同时施工人员的劳动强度大大增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效增加复合材对接之间的熔合度，提高复合材对接焊缝质量，保证其密性要求，减少返工次数，降低劳动强度，提高施工效率的船用钢铝复合材焊接工艺。

本发明所采用的技术方案是：提供一种船用钢铝复合材焊接工艺，包括以下步骤：

1）对复合材进行机械铣削开设坡口形式；

2）焊接采用对接接头的装配间隙控制范围为5~8mm,错边量不大于1mm；角接接头的装配间隙不大于5㎜～8㎜；

3）装配完成后对待焊区域两侧20mm范围内进行清理，去除氧化膜及污物；

4）当环境温度低于5℃或相对湿度大于85%时，焊前对待焊区两侧不小于30㎜范围预热，预热温度为50℃~55℃；

5）调整焊接参数，按照先钢后铝的顺序进行焊接并控制电流大小，采用焊条电弧焊时，焊接电流为90~130A，焊接电压22~24V；采用CO₂保护焊时，焊接电流为160~200A，焊接电压22~24V，气体流量15~20L/min；采用溶化极氩弧焊时，焊接电流150~180A，焊接电压20.5~21.5V，气体流量20~25L/min；

6）接头处采用多层焊，每层焊道厚度不得大于4mm；

7）焊接完成后打磨焊缝，对钢铝过渡区进行钻孔填充环氧树脂；

8）进行冲水水密性检查。

所述步骤6）中的多层焊实施前，将层间用清理干净并确认无缺陷后方可焊接下一层，且各层焊接接头应相互错开，层间温度不大于150℃。

采用焊条电弧焊的焊条牌号为E4303或E5015。

采用CO₂保护焊的焊材牌号为ER501T-1或ER50-6。

采用溶化极氩弧焊的焊材牌号为ER5183。