[发明专利]利于焊料流通的耐蚀焊接钢结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种利于焊料流通的耐蚀焊接钢结构及其制造方法，该钢结构包括设置有待焊孔的基体和柱形销轴，柱形销轴焊接前与待焊孔开口处对应的端面外沿处等距设置有6个‑10个进料口，在各个进料口的下部按树枝状设置有2条‑3条的一级分液道，各一级分液道底部还设置有2条‑3条二级分液道，最底部的分液道中部垂直设置有直通柱形销轴与待焊孔开口处对应的端面外沿处的气孔；最底部的分液道两两相联通。本发明的钢结构针对性强、填液充分致密、气密性好、气孔少且不连续、不易焊堵、焊缝无氧化。

技术领域

本发明涉及钢结构领域，尤其涉及一种利于焊料流通的耐蚀焊接钢结构及其制造方法。

背景技术

钢结构的连接方式一般有三种，焊接连接、螺栓连接和铆钉连接。焊接连接因具有对钢材的任何方位、角度和形状都可以直接连接，不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制造方便，连接的刚度大，密封性能好，宜采用自动化作业，生产效率高等优点而被广泛应用。焊接连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成一体。在高温焊接冷却过程中，焊缝附近的钢材因高温作用形成热影响区，由于不均匀的高温和冷却使结构产生残余应力和残余变形而变脆，对钢结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响。

对于需求耐腐蚀性能（如用于海洋、潮湿霉菌环境）的钢结构而言，其焊接处材料与基体材料化学成份差异较大，电极电位的差距形成的原电池效应会加速腐蚀，而这种加速尤其容易体现在焊接缺陷上，如填充不均造成的焊接不全处等，因而所用钎料本身及焊接填充质量在有耐蚀性要求的钢结构中极为重要，特殊的限制条件决定了钢基体基本要选用不锈钢，而耐蚀且焊接强度高的钎料应选用银基钎料，但众所周知的是银基钎料，尤其是用于钢焊接的银基钎料浸润性都不太好，即使是在有焊剂助焊的情况下，其需求焊接的最小浸润间隙也要0.02mm～0.05mm，而受限于机械加工的精度及不锈钢钢种普遍粘刀的实际，当出现深孔轴孔配合焊接时，这个间隙很难控制（尤其是直径差在公差下转换成单边间隙时），极易出现部分区域过窄而填液不全的情况，最关键的是，一旦出现这种情况，通常都是连续性的焊接不全缺陷，这对焊接接头的强度、气密性和耐蚀性都是致命的。

焊接残余应力在焊接点承受重力载荷时无规律释放，极易造成应力腐蚀，且该腐蚀主要在焊接结构薄弱处出现。焊接接头的强度和延展性是钢结构具有良好均匀抗蚀性和机械强度的主要保证，因此，钢结构焊接时材料的选用合适的钢结构以及焊接工艺对于钢结构的抗蚀性和机械强度具有非常关键的影响。

而目前在国内已申请的相关专利中，没有专门针对耐蚀性钢结构焊接的现有技术，因而市场上需要一种针对性强、填液充分致密、气密性好、气孔少且不连续、不易焊堵、焊缝无氧化的钢结构。

发明内容

本发明旨在提供针对性强、填液充分致密、气密性好、气孔少且不连续、不易焊堵、焊缝无氧化的钢结构及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种利于焊料流通的耐蚀焊接钢结构的制造方法，包括以下阶段：

1）制造前准备

①原材料准备：准备所用材料抗拉强度不低于500MPa的设置有待焊孔的基体、与待焊孔匹配的所用材料抗拉强度不低于500MPa且表面光滑的柱形销轴、足量银基钎料、足量与银基钎料配用的调配好并搅拌均匀的焊剂；

②工装准备：准备表面设置有凸起花纹的辊，所述凸起的花纹具体为以实现在柱形销轴刻出的沟槽具体为：在柱形销轴与基体上待焊孔开口处对应的端面外沿处等距设置有6个～10个长2.0mm～10.0mm×宽0.2mm～5.0mm×深0.01mm～0.012mm的进料口，在各个进料口的下部按树枝状设置有2条～3条长2.0mm～10.0mm×宽0.2mm～3.0mm×深0.01mm～0.012mm的一级分液道，各一级分液道底部还设置有2条～3条二级分液道，最底部的分液道中部垂直设置有直通柱形销轴与待焊孔开口处对应的端面外沿处的宽0.01mm～0.012mm×深0.01mm～0.012mm的气孔，最底部的分液道两两相联通为准；