一种高效多层不锈钢复合板焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高效多层不锈钢复合板焊接工艺。本发明专利技术的技术方案是：包括以下步骤，(1)、将两层316L不锈钢材料和一层碳钢通过热轧工艺连接在一起，再经过控扎、控冷技术轧制成层状的单个复合板；(2)、将步骤(1)中制作好的若干个单个复合板组队，相邻两个单个复合板之间的间隙为0～1mm，相邻两个复合板之间形成Y形坡口；(3)、对步骤(2)中组队好的相邻两个单个复合板从背面进行定位焊，定位焊长度在0～100mm，间隔在0～500mm；(4)、板材定位焊接完成之后，采用埋弧焊的方式从正面焊接Y形坡口；(5)、正面焊接完毕之后，背面处进行清根处理。本发明专利技术提供的方案工序少、耗材少且效率提高。耗材少且效率提高。耗材少且效率提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高效多层不锈钢复合板焊接工艺


[0001]本专利技术涉及焊接
，特别涉及一种高效多层不锈钢复合板焊接工艺。

技术介绍

[0002]钢材作为管道材料使用时，管道外部通常为海洋性腐蚀气候或者酸性土壤环境，内部为腐蚀性气体或者液体，内外对于材料抗腐蚀性能要求都较强。一般材料很难满足此类要求。适合此类环境的材料既要保证内、外层材料优良的抗腐蚀性能，又要确保中间基层材料的高强、高韧性特点。多层不锈钢复合管道可以完美贴合此类环境的使用要求。
[0003]但是多层不锈钢复合管道材因为既要保证内、外层材料优良的抗腐蚀性能，又要确保中间基层材料的高强、高韧性特点。所以其焊接方法、工艺、包括坡口设计和加工都将是大大有别于其他管道焊接的。需要考虑焊接过程的诸多方面，且要协调处理可能出现的各种问题。包括，焊接参数匹配，焊材匹配，焊丝、焊剂匹配，坡口设计和焊接方法及工艺匹配等等，本专利技术人的目的正是提出一种能够高效生产多层不锈钢复合板的工艺。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种工序少、耗材少且效率高的高效多层不锈钢复合板焊接工艺。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种高效多层不锈钢复合板焊接工艺，包括以下步骤，
[0006](1)、将两层316L不锈钢材料和一层碳钢通过热轧工艺连接在一起，再经过控扎、控冷技术轧制成层状的单个复合板；
[0007](2)、将步骤(1)中制作好的若干个单个复合板组队，相邻两个单个复合板之间的间隙为0～1mm，相邻两个复合板之间形成Y形坡口；
[0008](3)、对步骤(2)中组队好的相邻两个单个复合板从背面进行定位焊，定位焊长度在0～100mm，间隔在0～500mm；
[0009](4)、板材定位焊接完成之后，采用埋弧焊的方式从正面焊接Y形坡口，焊接形成的焊缝高度不低于复合板的高度，焊接次数不低于一次；
[0010](5)、正面焊接完毕之后，背面处进行清根处理，待板材完全冷却至室温后，进行背面的材料焊接，焊接次数不低于一次。
[0011]优选的，所述碳钢为Q235、Q345、X52、X60、X65、X70碳素结构钢或者压力容器钢。
[0012]优选的，所述Y形坡口的正面的坡口深度视板厚决定，背面的坡口钝边为4～6mm，坡口夹角为50
‑
90
°
。
[0013]优选的，所述步骤(4)和步骤(5)中正面焊接和背面焊接时层间温度小于100℃。
[0014]优选的，定位焊、正面焊接以及背面焊接时使用的焊丝型号均为ER309MoL 焊丝。
[0015]优选的，焊接过程中整个焊缝区及附近区域均采用焊剂保护。
[0016]本专利技术相对于现有技术具有如下优点，本专利技术不仅适用范围广，焊接速度快，还避
免了Cr、Ni、Mo耐蚀金属元素由于高温冶金作用出现稀释的问题，确保了上、下双表面316L不锈钢层的优良耐腐蚀特性和中间碳钢层的高强、高韧性特性，使焊缝具有良好的焊接质量和综合力学性能。较最新的现有技术，本方案实现工序更少，耗材更少，工序更加简单，效率更高。在焊接相同的板材的情况下，本专利技术可以将生产速度提升3
‑
5倍。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的一种高效多层不锈钢复合板焊接的结构示意图一；
[0018]图2为本专利技术的一种高效多层不锈钢复合板焊接的结构示意图二；
[0019]图3为采用本申请方案制作的试样在体视镜下观察的照片。
[0020]图中：1、316L不锈钢；2、碳钢；3、Y形坡口；4、正面焊接焊缝；5、背面焊接焊缝。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0022]如图1所示，一种高效多层不锈钢复合板焊接工艺，包括以下步骤，
[0023](1)、将两层316L不锈钢1材料和一层碳钢2通过热轧工艺连接在一起，再经过控扎、控冷技术轧制成层状的单个复合板；
[0024](2)、将步骤(1)中制作好的若干个单个复合板组队，相邻两个单个复合板之间的间隙为0～1mm，相邻两个复合板之间形成Y形坡口3；
[0025](3)、对步骤(2)中组队好的相邻两个单个复合板从背面进行定位焊，定位焊长度在0～100mm，间隔在0～500mm；
[0026](4)、板材定位焊接完成之后，采用埋弧焊的方式从正面焊接Y形坡口3，焊接形成的正面焊接焊缝4高度不低于复合板的表面，焊接次数不低于一次；
[0027](5)、正面焊接完毕之后，背面处进行清根处理，待板材完全冷却至室温后，进行背面的材料焊接，背面焊接焊缝5高度不低于复合板的表面，焊接次数不低于一次。
[0028]优选的，所述碳钢2为Q235、Q345、X52、X60、X65、X70碳素结构钢或者压力容器钢。
[0029]优选的，所述Y形坡口3的正面的坡口深度视板厚决定，背面的Y形坡口3钝边为4～6mm，坡口夹角为50
‑
90
°
。
[0030]优选的，所述步骤(4)和步骤(5)中正面焊接和背面焊接时层间温度小于100℃。
[0031]优选的，定位焊、正面焊接以及背面焊接时使用的焊丝型号均为ER309MoL 焊丝。
[0032]优选的，焊接过程中整个焊缝区及附近区域均采用焊剂保护。
[0033]本方案中，上层316L不锈钢1材料层和下层316L不锈钢1材料层的厚度为1～4mm，碳钢2层的厚度为3～20mm；上层316L不锈钢1材料层和下层 316L不锈钢1材料层的厚度相同或不同；相邻两层之间为冶金结合。多层不锈钢复合板采用“Y”形坡口设计，上层316L不锈钢1覆层采用Y形坡口3，正面的坡口深度视板厚决定，背面的坡口钝边为4
‑
6mm，坡口夹角为50
‑
90
°
，坡口外沿宽度为10
‑
20mm。两侧的坡口深度均需要大于不锈钢覆层的深度。
[0034]本专利技术不仅适用范围广，焊接速度快，还避免了Cr、Ni、Mo耐蚀金属元素由于高温冶金作用出现稀释的问题，确保了上、下双表面316L不锈钢1层的优良耐腐蚀特性和中间碳钢2层的高强、高韧性特性，使焊缝具有良好的焊接质量和综合力学性能。较最新的现有技术，本方案实现工序更少，耗材更少，工序更加简单，效率更高。在焊接相同的板材的情况
下，本专利技术可以将生产速度提升3
‑
5倍。
[0035]本专利技术已经实践为完全可行，使用的板材为316L+Q345B+316L复合板，规格包括2+6+2，2+8+2，2+10+2三种规格，单位为mm。
[0036]由于板材厚度仅为10mm，不能满足上述多层焊接要求，最终实施时正面及反面各焊接一道，其焊接效果示意图如附图2所示，焊接材料全部采用 ER309MoL材料。
[0037]元素显示<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效多层不锈钢复合板焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤，(1)、将两层316L不锈钢材料和一层碳钢通过热轧工艺连接在一起，再经过控扎、控冷技术轧制成层状的单个复合板；(2)、将步骤(1)中制作好的若干个单个复合板组队，相邻两个单个复合板之间的间隙为0～1mm，相邻两个复合板之间形成Y形坡口；(3)、对步骤(2)中组队好的相邻两个单个复合板从背面进行定位焊，定位焊长度在0～100mm，间隔在0～500mm；(4)、板材定位焊接完成之后，采用埋弧焊的方式从正面焊接Y形坡口，焊接形成的焊缝高度不低于复合板的高度，焊接次数不低于一次；(5)、正面焊接完毕之后，背面处进行清根处理，待板材完全冷却至室温后，进行背面的材料焊接，焊接次数不低于一次。2.根据权利要求1所述的一种高效多层不锈钢复合板焊接工艺，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泳，蔡云龙，李娜，
申请(专利权)人：苏州云白环境设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：