[发明专利]一种不等厚拼焊板材的拼焊方法及系统

说明书

本发明涉及一种不等厚拼焊板材的拼焊方法及系统。该发明包括：获取待拼焊且厚度差值大于等于3mm的不等厚拼焊板材中薄板板厚和厚板板厚；根据薄板板厚和厚板板厚确定薄板坡口面与厚板坡口面之间的坡口角度；根据所述坡口角度确定薄板的接头与厚板的接头；根据薄板板厚和厚板板厚确定厚板的过渡角度以及过渡角度的位置；根据过渡角度以及过渡角度的位置对厚板的接头进行二次优化；对经过一次优化后薄板的接头和二次优化后厚板的接头进行对接拼焊。本发明能够保证不等厚板材实现拼焊全熔透，提高拼焊板材综合力学性能和拼焊板的均匀塑性成形能力。

技术领域

本发明涉及不等厚拼焊板材领域，特别是涉及一种不等厚拼焊板材的拼焊方法及系统。

背景技术

拼焊成形方法是将两块或两块以上同材质或不同材质、等厚度或不等厚的板料金属采用焊接的方法连接成整体，经后续材料加工处理，得到应用制品的材料加工技术。不等厚板材拼焊技术的应用，可以在保证和提高结构件强度的同时实现结构整体轻量化目标。但是由于焊接是一个高热输入的过程，所以，若不对欲实现焊接的不等厚板材进行相关坡口结构参数设计，会因两板吸收的热量相当，导致薄板变形严重而厚板却仍未焊透情况的出现，这将严重影响拼焊板后期塑性成形质量一致性，最终影响结构件使用性能的稳定性。

因此，亟需一种针对不等厚拼焊板材的新型拼焊方法或系统，以保证不等厚板材实现拼焊全熔透，提高拼焊板材综合力学性能和拼焊板的均匀塑性成形能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种不等厚拼焊板材的拼焊方法及系统，能够保证不等厚板材实现拼焊全熔透，提高拼焊板材综合力学性能和拼焊板的均匀塑性成形能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种不等厚拼焊板材的拼焊方法，包括：

获取不等厚拼焊板材中的薄板板厚和厚板板厚；所述薄板板厚和厚板板厚的厚度差≥3mm；

根据薄板板厚和厚板板厚确定薄板与厚板之间的坡口角度；所述坡口角度为薄板的坡口面与厚板的坡口面之间的夹角；

根据所述坡口角度，确定薄板的接头结构与厚板的接头结构；

根据薄板板厚和厚板板厚确定厚板的过渡角度以及过渡角度的位置；过渡角起始点为薄板顶面延长线与厚板坡口面的交点；所述过渡角度为以过渡角起始点为顶点，厚板二次切割加工面与厚板坡口面之间的夹角；所述过渡角度的位置为过渡角的起始点；

根据过渡角度以及过渡角度的位置对厚板的接头结构进行二次优化；

对经过一次优化后薄板的接头和二次优化后厚板的接头进行对接拼焊。

可选地，所述根据薄板板厚和厚板板厚确定薄板与厚板之间的坡口角度，具体包括：

利用公式确定坡口角度；

其中，t₁为薄板板厚，t₂为厚板板厚，θ₁为坡口角度。

可选地，所述根据薄板板厚和厚板板厚确定厚板的过渡角度以及过渡角度的位置，具体包括：

利用公式确定过渡角度；

其中，θ₂为过渡角度。

一种不等厚拼焊板材的拼焊系统，包括：

参数获取模块，用于获取不等厚拼焊板材中的薄板板厚和厚板板厚；所述薄板板厚和厚板板厚的厚度差≥3mm；

坡口角度确定模块，用于根据薄板板厚和厚板板厚确定薄板与厚板之间的坡口角度；所述坡口角度为薄板的坡口面与厚板的坡口面之间的夹角；

接头结构模块，用于根据所述坡口角度确定薄板的接头结构与厚板的接头结构；