[发明专利]一种层状双金属复合板的焊接方法

说明书

本发明属于复合材料焊接技术领域，具体涉及一种层状双金属复合板的焊接方法，包括如下步骤：(1)层状双金属复合板包括基层和复层，基层为碳钢层，复层为不锈钢层；然后开基层的V型坡口和复层的V型坡口，将层状双金属复合板对接；(2)采用激光‑电弧复合焊从复层一侧对复层的V型坡口和钝边施焊，形成连接焊缝和复层焊缝；(3)采用埋弧焊从基层一侧对基层焊缝施焊，形成基层焊缝。本发明通过合理的坡口设计和焊接工艺匹配，实现层状双金属复合板基层与复层的焊接，焊缝质量好，焊接效率高，易实现自动化生产，具有广泛的市场前景。

技术领域

本发明属于复合材料焊接技术领域，具体涉及一种层状双金属复合板的焊接方法。

背景技术

双金属复合材料因其优越的的力学性能、良好的耐蚀性能，可以节约大量贵重金属，从而降低成本、节约材料，将在石油化工、烟气脱硫、化工、环保等工业领域中得到广泛的应用。

不锈钢复合管是近年来在输水、热力等民用管道市场逐步获得广泛认可的一种经济型新产品，可有效克服熔结环氧(FBE)、水泥砂浆内衬及塑料衬里钢管的诸多缺点。由于基层碳钢与覆层不锈钢为冶金结合，不会形成空腔和长时间服役后的防腐层脱落；适合管径范围大，不需要现场内补口；覆层为不锈钢，非常适用城市热力管道等高温介质，是未来比较有发展前景的一种管材类型。

2018年10月26日公开的公布号为CN108705200A的中国发明专利，专利名称为一种不锈钢内衬复合板的焊接方法，该方法采用双V型坡口，通过激光+埋弧焊+TIG的方法解决了基层焊缝耐腐蚀性的问题，但TIG焊接效率低，无法满足在线生产需要，且一次熔覆量小，需要采用多层多道焊，层间处理工作量大，对于管径较小的钢管无法实现内焊层间处理。

发明内容

为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种层状双金属复合板的焊接方法，该焊接方法可实现双金属复合板的冶金焊接，焊缝性能优异，焊接效率高，易实现自动化生产。

本发明的实现过程如下：

一种层状双金属复合板的焊接方法，包括如下步骤：

(1)层状双金属复合板包括基层和复层，基层为碳钢层，复层为不锈钢层；然后开基层的V型坡口和复层的V型坡口，将层状双金属复合板对接；

(2)采用激光-电弧复合焊从复层一侧对复层的V型坡口和钝边施焊，形成连接焊缝和复层焊缝；

(3)采用埋弧焊从基层一侧对基层焊缝施焊，形成基层焊缝。

进一步，步骤(1)中，所述基层厚度为4～50mm，复层厚度为0.2～3mm。

进一步，步骤(1)中，基层的V型坡口的高度为0～10mm，坡口角度为40～90°；复层的V型坡口的高度为0～5mm，底部宽度为0～5mm，坡口角度为40～120°。

进一步，步骤(2)中，激光-电弧复合焊工艺中的电弧焊接工艺为熔化极气体保护焊工艺，其中保护气体为氩气，激光-电弧复合焊工艺中的激光焊不填丝。

进一步，步骤(3)中，埋弧焊采用双丝焊。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用双V型坡口，坡口形式简单，易于加工；基层采用埋弧焊焊接，焊缝性能优良且工艺成熟稳定；采用激光焊进行连接焊缝焊接，既能保证焊透，又能避免基层与复层焊缝重合，导致基层焊缝合金元素超标；激光焊缝窄的优点，减小了复层焊缝熔覆量，提高了生产效率；激光-电弧复合焊的工艺，通过激光焊接稳定电弧，使复层获得更好的成型效果，避免了复层焊接前的对下层的打磨清理工作，且复层一次性焊接成型，适合在线生产。

(2)本发明通过合理的坡口设计和焊接工艺匹配，实现层状双金属复合板基层与复层的焊接，焊缝质量好，焊接效率高，易实现自动化生产，具有广泛的市场前景。