[发明专利]一种复合钢板焊接方法

说明书

本发明涉及的是一种复合钢板焊接方法，用于不锈钢复合板焊接领域，复合板为爆炸焊复合板，该复合板基材为Q345R，复材为316L耐热不锈钢，该方法包括如下步骤：坡口加工；坡口清理及板材组合；复层侧的基层焊接；过渡层焊接；复层焊接；背面基层焊接，通过采用该工艺焊接的不锈钢复合板，避免了复合板焊接过程中易裂脆性组织的出现，防止了焊接裂纹，提升了复合板焊接质量，并提升了复合板焊接的效率。

技术领域

本发明涉及的是一种复合钢板的焊接方法，该方法主要运用于不锈钢复合板的焊接等领域，以保证复合板的焊接焊缝质量及焊接效率。

背景技术

不锈钢复合板，特别是耐热不锈钢复合板，采用耐热不锈钢和普通碳钢Q345R等通过爆炸焊复合，用于制作高温状态下使用的压力容器，既可发挥耐热不锈钢的高温下抗氧化及抗腐蚀的性能，又能发挥普通碳钢的强度及韧性，还可较用纯加厚耐热钢制作压力容器降低材料成本，但复合板焊缝的质量是保障压力容器安全性的关键因素，如何提升复合板焊缝的质量及焊接效率，是一个较为复杂的系统工程。

复合板焊接属于异种材料焊接，异种材料焊接采用分层焊接，但复层与基材层之间需要进行过渡层焊接，过渡层焊接容易导致焊缝金属材料元素的稀释和凝聚，导致焊缝组织容易生成马氏体等脆性组织，导致在焊接过程或后续的高温高压使用过程中产生裂纹而焊缝失效，所以为保证焊缝质量，目前大部分采用的焊接方法是人工手工焊焊接，这需要高水平的熟练焊接技术工人焊接，对技术工人的要求高，纯手工焊焊接效率低，高技术焊工数量少，这些因素限制了耐热钢复合板焊接的效率，以及对焊缝质量的保障。

发明内容

本发明就是针对上述复合板焊接工艺的不足，开发一种利于保障焊缝质量，并大大提高焊接效率的复合板焊接方法。

根据上述目标，为提升焊接效率，本焊接方法采用手工焊及自动焊相结合的方法，对厚度较厚的基材焊接，除打底采用手工焊外，其余基材焊接均采用焊接速度较快，焊缝质量容易得到保障的埋弧自动焊焊接工艺，而对焊缝质量要求较高的过渡层及复层焊缝的焊接采用手工焊进行焊接，并采用特定的过渡层焊接材料及焊接工艺参数，降低基材成分的扩散，以及对基材及复材进行充分的隔离，防止马氏体等有害组织的形成。

实现本发明的一个具体技术方案是：

一种复合钢板焊接方法，该方法包括如下步骤：(a)坡口加工：采用等离子切割机将复合板加工成对称型X型坡口，坡口角度为60±1°；(b)坡口清理及板材组合：坡口加工完成后，用砂轮机将坡口打磨光亮，清除表面杂质及表面热影响层，然后对不同复合板进行组对，并点焊固定；(c)复层侧的基层焊接：复材侧打底焊缝(3)采用手工电弧焊，打底完成后，砂轮机将焊缝表面打磨光亮及平整，然后采用埋弧自动焊进行复材侧基材填充焊缝(4)填充，填充高度低于复层底部1.5～2mm；(d)过渡层焊接：采用过渡层焊条对过渡层焊缝(5)进行手工焊焊接，焊缝高度高于复层底部1～2mm；(e)复层焊接：采用手工焊对复层进行焊接，复层焊缝(6)高度高于复层顶部1～2mm；(f)背面基层焊接：将复合板翻面，采用砂轮打磨焊缝底部，使其光亮平整，然后采用大电流埋弧自动焊填充复材背面基材焊缝(7)，焊缝高度高于基材顶部1～2mm。

所述不锈钢复合板中复层厚度0.5～5.0mm，复层材料为316L，基层厚度4.0～22.0mm，基层材料为Q345R。

其中坡口间隙为0～3mm，钝边尺寸3～4mm。

复材侧的基材打底焊缝，采用J507焊条手工焊，焊前350℃烘烤2小时，焊接时焊接电流250A～400A，焊接电压28～32V，焊接速度300～450mm/Min，干伸长度15～25mm。

复材侧的基材填充焊缝(4)，采用埋弧自动焊焊接，焊接材料采用H08A焊丝，焊接时焊接电流350A～500A，焊接电压28～32V，焊接速度400～600mm/Min，干伸长度20～30mm，焊剂散布高度20～30mm。