[发明专利]一种对称热轧复合板板坯及其封焊焊接方法

说明书

本发明涉及一种对称热轧复合板板坯及其封焊焊接方法，围框包括两部分：第一部分构成围框内侧，其横截面呈等腰梯形；第二部分构成围框外侧，其横截面呈梯形，第二部分的下底边长度小于第一部分的下底边；上基材端部靠近围框一侧开设坡口；通过创新的围框结构设计，形成特殊的坡口结构，将封焊过程创新地拆分为两步焊接工序流程；采用弧焊机器人或专机等自动焊设备、配置激光焊缝跟踪及自适应焊接设备；采用横焊焊接方式，根部焊道采用高熔深焊接工艺，填充焊道采用高熔敷率焊接工艺；和现有技术相比，本发明通过独特的围框结构设计、坡口结构设计、两步焊接工序流程、焊接工艺优化、自动焊装备等方法，实现了高质量、高效率、低成本的封焊焊接。

技术领域

本发明涉及一种对称热轧制造复合板生产方法，尤其是涉及一种对称热轧复合板板坯及其封焊焊接方法。

背景技术

对称热轧制造复合板制造整体工艺流程包括：板材预处理、板材组装、封焊、抽真空、热轧和精整分离。热轧复合板板坯一般采用如下结构，如附图图1所示，中间为两层覆材，上下两块为基材，覆材四周以一圈围框固定，围框与上、下基材采用焊接的方式进行封焊，围框和上、下基材形成的坡口必须全部满焊。基材或围框上设置一到两处抽气孔，用以抽真空，真空度满足要求后进行最后的焊接，焊接后再次抽真空。封住抽气孔后，复合板坯上轧机进行多次热轧以满足最终复合板尺寸标准。

复合板板坯封焊制造主要要求如下所示：

1)覆材厚度一般6-32mm，故封焊焊缝宽度范围一般为：12-64mm；

2)为保证轧制过程质量要求，焊缝深度大于28mm，一般采用30mm；

3)封焊焊缝质量要求：不得有裂纹、未熔合(包括根部、侧壁及层间未熔合)，针孔及大尺寸气孔、根部焊接不良等焊接缺陷，焊缝熔深满足质量要求、且稳定可控。封焊焊缝的焊接质量一致性及稳定性好。

4)焊接成品良率高。

5)封焊的焊接效率高，才能满足下道热轧工序的产能要求。

现阶段，国内真空热轧复合板封焊制造工序面临如下技术难点：

1)对于薄覆材的复合板封焊，焊缝坡口过深过窄，属于窄间隙焊接。采用传统的窄间隙焊接工艺及方法，难以避免封焊质量要求所不允许的焊接缺陷(裂纹、未熔合(包括根部、侧壁及层间未熔合)、针孔及大尺寸气孔、根部焊接不良等焊接缺陷)，而且一致性的焊缝熔深也难以保证实现。焊接成品良率不高，返工消耗大量工时。焊接生产效率低下。质量不佳的焊接成品，导致热轧后的复合板成品表面质量差，且基材和覆材结合面的复合质量差、无法满足使用质量要求。

窄间隙焊接工艺生产效率低下，焊接质量稳定性及一致性差、窄间隙焊接设备投入成本高，窄间隙焊接工艺的焊接质量控制可控性及焊接设备使用稳定性均较差。

窄间隙焊接，一般必须采用平焊位置焊接(焊接质量较好)，需要配置大型翻转变位机将复合板坯旋转到平焊位置焊接。如果复合板坯长度达到10米以上，翻转变位机、焊接设备、车间厂房高度等生产条件配置实现难度大、成本高。

2)对于厚覆材的复合板封焊，焊缝坡口尺寸过大，封焊效率低下。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高质量、高效率、低成本、焊接质量可控、高良率的对称热轧复合板板坯及其封焊焊接方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：