[发明专利]一种钛钢复合板的焊接方法

说明书

本发明公开了一种钛钢复合板的焊接方法，包括(1)开双V型坡口；(2)采用激光焊或等离子焊对钝边施焊，形成连接焊缝；(3)采用埋弧焊、气体保护焊或手工电弧焊对基层V型坡口施焊，形成基层焊缝；(4)清理复层一侧V型坡口，去除焊缝污染物并使表面形成毛边；采用冷喷涂的方法对复层V型坡口底部施焊，形成过渡层焊缝；(6)采用非熔化极气体保护焊、热喷涂或激光熔覆的方法对复层V型坡口施焊，形成复层焊缝；(7)对焊缝进行去应力退火，消除焊接应力。本发明通过合理的坡口设计和焊接工艺匹配，实现钛钢复合板冶金焊接，焊缝性能优异，焊接效率高，易实现自动化生产，具有广泛的市场前景。

技术领域：

本发明涉及层状结构双金属焊接技术领域，具体涉及一种钛钢复合板的焊接方法。

背景技术：

双金属复合材料因其优越的力学性能、良好的耐蚀性能，在石油化工、烟气脱硫、化工、环保等工业领域中得到广泛的应用。

钛及钛合金具有优异的耐腐蚀性能，在海水腐蚀、热电厂烟气排放等领域具有不可替代的作用。然而纯钛成本高昂且强度不足，钛钢复合材料焊接难度极大，目前主要采用搭接焊进行焊接，难以实现基层与复层的冶金结合，因此只能应用到强腐蚀工况中，难以承受较大压力并在更复杂工况下使用。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种钛钢复合板的焊接方法，该焊接方法可实现钛钢复合板的冶金结合，焊缝性能优异，焊接效率高，易实现自动化生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钛钢复合板的焊接方法，该焊接方法包括以下步骤：

(1)钛钢复合板包括基层和复层，基层为碳钢，复层为纯钛或钛合金，基层厚度为4-50mm，复层厚度为0.2-6mm；开双V型坡口，将复合板对接，基层V型坡口的高度小于基层厚度2-30mm，坡口角度为60-80°，复层V型坡口的高度大于复层厚度0-5mm，底部宽度为0-10mm，坡口角度为40-80°；

(2)采用激光焊或等离子焊对钝边施焊，形成连接焊缝；

(3)采用埋弧焊、气体保护焊或手工电弧焊对基层V型坡口施焊，形成基层焊缝；

(4)清理复层一侧V型坡口，去除焊缝污染物并使表面形成毛边；采用冷喷涂的方法对复层V型坡口底部施焊，形成过渡层焊缝；

(5)采用非熔化极气体保护焊、热喷涂或激光熔覆的方法对复层V型坡口施焊，形成复层焊缝；

(6)对焊缝进行去应力退火，消除焊接应力。

本发明的有益效果在于：

本发明采用双V型坡口，坡口形式简单，易于加工。连接焊缝采用等离子或激光焊接，焊接能量低，避免母材受热分层，焊缝间隙窄，可最大限度减小基层与复层焊缝熔覆量，节省焊材，提高效率；基层采用埋弧焊、气体保护焊或手工电弧焊，具有工艺性能稳定，综合力学性能优良及抗腐蚀性能好等特点；过渡层焊缝焊接前进行喷砂抛丸预处理，在清除杂物的同时使金属表面有一定深度的锚纹，提高过渡层与碳钢结合力；采用冷喷涂堆焊过渡层，避免钛与铁相互扩散，从而避免过渡层裂纹产生；复层焊缝采用非熔化极气体保护焊、热喷涂或激光熔覆，具有焊缝性能优良且焊接质量稳定的特点；焊后热处理可消除焊接应力，避免开裂。本发明通过坡口设计和焊接工艺匹配，实现钛钢复合板冶金焊接，性能优异，焊接成本低，易实现自动化生产，具有广泛的市场前景。

附图说明：

图1为本发明的钛钢复合板坡口示意图。

图2为本发明的钛钢复合板焊接焊缝示意图。

附图标记说明：1-基层、2-复层、3-基层焊缝、4-连接焊缝、5-过渡层焊缝、6-复层焊缝。

具体实施方式：