[发明专利]一种拼焊板冲压成形封头焊接热影响区壁厚控制方法

摘要

一种拼焊板冲压成形封头焊接热影响区壁厚控制方法，其主要是在拼焊板焊接之前，对其焊接接头部分进行形状结构设计，使该部分在焊接完成后拉深成形过程中，获得与其余区域相同的壁厚分布。当整体封头完成拉深成形时，焊缝和接头热影响区减薄成壁厚基本均匀的封头，这样就能防止大型容器封头焊接接头热影响区的厚度远低于其余部位现象的发生，提高大型封头制品的壁厚均匀性，采用相对较薄的板材即可成形出满足最小壁厚要求的大型封头，从而节省原材料，降低生产成本。

主权项

1.一种拼焊板冲压成形封头焊接热影响区壁厚控制方法，其特征在于：1)根据不同厚度大型容器316L奥氏体不锈钢封头的成形要求，首先确定焊接完成后的接头热影响区宽度，通过有限元模拟和试验，确定当板厚小于或等于5mm时，接头热影响区宽度按5mm计算，当板厚大于5mm时，按照以下公式计算热影响区宽度H；H＝5+0.2t  (1)2)根据计算出的热影响区宽度，确定焊接前板材的尺寸，进而对焊材进行设计；通过公式(2)即可计算得出形状设计圆弧与板坯过渡圆角半径R₁，进而由公式(3)计算得出形状设计圆弧与焊缝过渡圆角半径R₂及形状设计圆弧半径R₃：H＝R₁·cos40°  (2)R₁：R₂：R₃＝4:2:3   (3)式中H——接头热影响区宽度，单位为mm，t——拼焊板厚度，单位为mm，R₃——形状设计圆弧半径，单位为mm，R₁——形状设计圆弧与板坯的过渡圆角半径，单位为mm，R₂——形状设计圆弧与焊缝的过渡圆角半径，单位为mm，由上述公式计算得出的R₁、R₂、R₃构成的圆弧都是相切连接的；3)利用现有轧机，但其轧辊的形状尺寸应符合所述板材的设计形状尺寸，即上下两轧辊与两待焊接接头对应的部分设有与所述板材的设计形状尺寸对应的弧形凹槽，然后进行拼焊前的轧制，获得两端具有弧形凸起的板材；4)将获得的两端具有弧形凸起的板材沿轧制方向从中间切开，得到两块板坯，采用钨极氩弧焊将经过轧制后的两块板坯对应的两个弧形凸起进行拼焊，制成带焊接接头的封头拼焊板坯，并沿焊缝对称加工成所需尺寸的圆形；5)将焊接接头抛光打磨，采用封头拉深成形凸凹模模具，对带焊接接头的封头拼焊板坯进行拉深成形；6)将拉深成形后封头进行后续处理，制成圆形封头。