[发明专利]一种舰船用钢铝复合接头连接方法

说明书

本发明涉及一种舰船用钢铝复合接头连接方法，包括：S1、分别在钢壁和铝合金壁上与所述钢铝复合接头连接处对应区域开设开口，保证所述开口端部距焊件端部的距离大于焊脚尺寸；S2、在钢铝复合接头连接处设置一定间隙，然后将钢铝复合接头的钢层与钢壁焊接，铝合金层与铝合金壁焊接，间隙处不焊接，焊接时坡口两侧分别设置引弧小块及熄弧小块；S3、在所述开口处进行包角焊；S4、在两根钢铝复合接头间隙处注入并填满结构胶来保证焊缝密封性。本发明在舱壁开口端部处进行包角焊，在避免钢铝复合接头因焊接而开裂的同时，能够保证舱壁与钢铝复合接头的有效连接，通过包角焊防止水汽等沿着开孔端部进入焊缝，同时能够改善端部的受力情况，避免应力集中。

技术领域

本发明涉及船体结构设计技术领域，具体涉及一种舰船用钢铝复合接头对接和角接连接方法。

背景技术

铝合金由于具有低密度、高强度、高刚度和耐腐性等特点，在舰船轻、次舱壁上得到大量运用。而舰船甲板材料通常为钢质，为使铝合金舱壁与甲板连接，通常采用钢铝复合接头。如图1所示，钢铝复合接头10由钢层11、铝层12、铝合金层13三种材料通过爆炸焊接形成，具体连接时，钢铝复合接头10的钢层11与钢壁20连接，铝合金层13与铝合金壁30连接。钢层11、铝层12、铝合金层13的宽度和厚度根据钢壁20和铝合金壁30厚度、焊脚高度进行选择。

由于采购的钢铝复合接头为标准件，在其长度小于舱壁长度时，需要将两根钢铝复合接头对接焊在一起。此外，铝制舱室上下围槛通常为钢质，而铝制舱室又需通过钢铝复合接头与钢质舱壁对接，从而形成钢铝复合接头角接接头。

但是在钢铝复合接头进行对接或角接连接时，直接采用常规焊接可能会导致接头过盈连接或破坏接头分界层，遇到外力作用时容易开裂。为解决复合接头钢铝界面出现开裂的问题，中国专利CN104708238公开了一种预防钢铝复合材料结构分层的方法，采用分开距离填充法，即复合接头直接填充结构胶进行连接。该方法在一定程度上能避免焊接热量输入因素引起复合接头分层，但在控制热量输入时，未考虑引弧和熄弧时温度的大幅度变化对控制热量输入的影响，也未考虑到舱壁与钢铝复合接头连接时的应力集中问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种舰船用钢铝复合接头连接方法，它既能保证钢质舱壁和铝合金舱壁在钢铝接头处的有效连接，又能解决因焊接方式不当而导致接头处容易开裂的问题。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种舰船用钢铝复合接头连接方法，该连接方法适用于两根钢铝复合接头的对接和角接，包括以下步骤：

S1、分别在钢壁和铝合金壁上与所述钢铝复合接头连接处对应区域开设开口，保证所述开口端部距焊件端部的距离大于焊脚尺寸；

S2、在钢铝复合接头连接处设置一定间隙，然后将钢铝复合接头的钢层与钢壁焊接，铝合金层与铝合金壁焊接，间隙处不焊接，焊接时坡口两侧分别设置引弧小块及熄弧小块；

S3、在所述开口处进行包角焊；

S4、在两根钢铝复合接头间隙处注入并填满结构胶来保证焊缝密封性。

上述方法中，在钢铝复合接头进行对接连接时，所述开口为半长圆形开孔，倒角半径等于矩形宽度。

上述方法中，在钢铝复合接头进行角接连接时，所述开口为扇形开孔，开口倒角后孔边距切口边距离不小于角接间隙值。

上述方法中，在钢铝复合接头进行角接连接时，在S1之前，先将两根钢铝复合接头在角接端部分别进行45度角切斜。

上述方法中，两根钢铝复合接头之间的间隙设为4～8mm。

上述方法中，焊接工艺规范形成的温度场不使钢-铝界面的温度超过300℃。

本发明的有益效果在于：