[发明专利]一种双金属复合管焊接方法及其产品

说明书

本发明公开一种双金属复合管焊接方法及其产品，属于金属焊接领域，其包括如下步骤：S1将双金属复合板板材两侧待焊接部位自然的切边作为焊接坡口，S2将双金属复合板材逐渐弯曲成管状，形成螺旋缝，或成型为直缝管状，S3使用激光—电弧复合焊接方法在复层面焊接螺旋缝或者直缝，其中，复层覆盖于整个基层之上，复层的耐腐蚀性能优于基层。如上所述方法制备获得的双金属复合管，其复层为不锈钢材质，不锈钢层厚度占整个复合管厚度的5％～25％。本发明的方法能解决当前双金属复合管生产工序复杂、效率低、成本高、焊缝性能或者精度不足的问题。

技术领域

本发明属于金属材料焊接领域，更具体地，涉及一种双金属复合管的焊接方法及其产品。

背景技术

双金属复合材料是通过爆炸焊、轧制等手段在价格相对廉价的金属上覆盖另外一种具有特殊性能金属的材料，在不降低材料使用效果(例如防腐性能、机械强度等)的前提下达到节约资源、降低成本的效果。以不锈钢复合板为例，不锈钢层厚度仅占板厚5％-20％的复合板，价格为整体不锈钢板的1/2～2/3。随着研究的不断深入和生产制造技术的日益成熟，复合板、复合管已成功应用在诸如石油化工和城市建设等领域的金属管道、蒸馏塔、换热器、反应塔、核电站纯水管线、厨房制品、消毒器等产品中，取得了巨大的经济效益，成为行业发展的热点。

当前，双金属复合材料应用面临的主要困难是，表面层和基材之间的成分差异给焊接工艺及质量控制带来不确定性。焊接过程中，基材与复层熔化并完全熔合形成熔池，在凝固后焊缝内复层部分的合金元素被基材稀释，显著降低了复层焊缝的性能。

目前，大量焊接工艺研究结果表明，采用现有焊接工艺已经可以实现双金属材料的焊接，焊接接头的性能也满足工程应用中的要求。例如，公开号为CN106624403A专利公开了一种双金属复合板的焊接方法，其先采用激光焊对基材进行焊接，然后采用电弧焊焊接过渡层，最后采用电弧焊对复层进行焊接，该方法中激光焊光斑尺寸通常小于0.5mm，而大尺寸板材的下料精度以及拼焊装配精度导致实际拼缝间隙通常大于0.5mm，导致其无法满足激光焊接对拼缝间隙的要求，焊缝内部极易出现未焊合缺陷。再如，公开号为CN103878484A专利申请公开了一种层状双金属复合材料高效对接激光焊接方法。按照该专利提出的技术路线，需先开设大尺寸坡口，然后采用激光焊对复层和部分基材组成的I形坡口进行连接焊，再采用电弧焊接对坡口进行多道多层焊填充，最后在焊缝表面焊接盖层。该方法在焊接尺寸较厚的双金属复合材料时，除对焊缝装配间隙有较高的要求外，基材坡口需经过多层多道焊填充，消耗大量的焊接材料，同时造成焊缝热影响区和焊接变形过大，使焊缝性能下降。因此，该方法增加了焊接成本，焊缝性能和焊接效率也不高。上述双金属复合材料各类焊接工艺，存在焊接效率低、接头质量差等缺点，还有如热输入大，合金元素稀释率高等的缺点，不但影响了双金属复合焊管、复合板的生产效率和产品质量，也在一定程度上限制了双金属复合材料的使用与推广。由上可知，双金属复合管的生产主要是采用不锈钢管和普通钢管进行嵌套固定封口的方式生产，生产工序复杂，尺寸精度低，复层和基层结合强度低，容易产生剥离现象。

因此，寻找一种新型、高效的双金属复合管生产方法以显著提高双金属复合管的生产效率和产品质量，对双金属复合板、双金属复合螺旋管的推广应用具有重要的意义和价值。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于，提供一种双金属复合管的焊接方法和产品，旨在解决当前双金属复合管生产工序复杂、效率低、成本高、焊缝性能或者精度不足的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种双金属复合管焊接方法，其包括如下步骤：

S1：将双金属复合板板材两侧待焊接部位自然的切边作为焊接坡口；

S2：将双金属复合板材逐渐弯曲成管状，形成螺旋缝，或成型为直缝管状；

S3：使用激光—电弧复合焊接方法在复层面焊接螺旋缝或者直缝，

其中，复层覆盖于整个基层之上，复层的耐腐蚀性能优于基层。