[发明专利]对接焊缝和使用熔焊和搅拌摩擦焊的制造方法

权利要求书

1.一种对接焊缝，其包含：

两个或多个对接结构钢构件，在所述构件一侧上的搭接面上开坡口，以形成合适形状的熔合根部焊缝坡口，且在所述构件的相对侧的搭接面上未开坡口，并且所述构件与在所述构件的开坡口侧上的第一熔合根部焊缝和在所述构件的未开坡口侧上的第二搅拌摩擦焊缝相互连接，

其中所述第一熔合根部焊缝的宽度为7mm至30mm，穿透深度为2mm至20mm和过量填注为2mm至5mm，且

其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述第一熔合根部焊缝。

2.权利要求1的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的宽度为7mm至20mm。

3.权利要求2的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的宽度为7mm至15mm。

4.权利要求1的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的穿透深度为4mm至15mm。

5.权利要求4的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的穿透深度为5mm至10mm。

6.权利要求1的对接焊缝，其中所述第一熔合根部焊缝的过量填注范围为2.5mm至4mm。

7.权利要求1的对接焊缝，其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述熔合根部焊缝至基本上0mm至5mm范围的深度。

8.权利要求7的对接焊缝，其中所述第二搅拌摩擦焊缝的搅拌区穿透所述第一熔合根部焊缝至0.5mm至3mm范围的深度。

9.权利要求1的对接焊缝，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口选自u-形坡口、j-形坡口、v-形坡口及其组合。

10.权利要求9的对接焊缝，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口的宽度和深度范围为2mm至15mm。

11.权利要求10的对接焊缝，其中所述合适形状的熔合根部焊缝坡口的宽度和深度范围为3mm至10mm。

12.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件为选自X50、X52、X60、X65、X70、X80、X90、X100和X120的API(美国石油学会(American Petroleum Institute))管道规格5L牌号管材。

13.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件为普碳钢和合金钢，其选自AISI牌号1010、1020、1040、1080、1095、A36、A516、A440、A633、A656、4063、4340、6150和ASTM牌号A285、A387、A515、A516、A517。

14.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件为选自API 2H级、API 2Y级和英国标准4360级的结构钢级。

15.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件选自复合管、螺旋管、UOE管、辊弯管、Ni基合金管、13Cr管、双相不锈钢管、超级双相不锈钢管、36％Ni合金管和由其它低热膨胀系数合金制成的管。

16.权利要求1的对接焊缝，其中所述两个或多个结构钢构件包括选自W、Ta、Nb、Mo、V、Cr及其组合的合金元素。

17.权利要求1的对接焊缝，其中通过控制包括以下条件中的一个或多个的熔焊工艺条件形成所述第一熔合根部焊缝：焊丝的化学组成、弧电压、弧电流强度、弧电流波形、焊枪的行进速度、焊丝进给速度、保护气体组成、焊剂组成和所述第一熔合根部焊缝的冷却速度。

18.权利要求17的对接焊缝，其中所述焊丝的化学组成包括具有选自W、Ta、Nb、Mo、V、Cr及其组合的合金元素的含铁化学组成。

19.权利要求1的对接焊缝，其中通过控制包括以下条件中一个或多个的搅拌摩擦焊接工艺条件形成所述第二搅拌摩擦焊缝：搅拌摩擦焊工具的几何形状、所述搅拌摩擦焊工具的焊接行进速度、所述搅拌摩擦焊工具的旋转速度、施加到所述搅拌摩擦焊工具上的扭转载荷、在所述搅拌摩擦焊工具上的下压力载荷或平移载荷、所述第二搅拌摩擦焊缝的冷却速度和在应用搅拌摩擦过程的同时冷却所述第一熔合根部焊缝。