一种基于船舶钢铝复合板的对接焊缝填充方法与流程

本发明涉及一种材料焊接加工技术，具体涉及一种基于船舶钢铝复合板的对接焊缝填充方法。

背景技术：

钢铝复合板，是利用复合技术使钢板和铝板这两种不同的金属在界面上实现牢固的冶金结合而制备的一种新型材料。尽管各层金属仍保持各自原有特性，但复合后的钢铝复合板的物理、化学、力学性能比单一金属优越得多。因此，钢铝复合板广泛应用于国民经济各领域，如石油、化工、船舶、航天、电力等，特别是在船舶建造行业最近几年兴起使用。

各行的制造业根据生产需要，一般需要将2块或2块以上的钢铝复合板焊接在一起，例如船舶的制造业。但由于钢的熔点为1400°-1500°之间，而铝的熔点为660°，两种金属的熔点不一样，使得2块钢铝复合板在对接焊接时，铝焊缝与钢焊缝之间会产生未融合间隙、无法实现无缝焊接。现有技术中，为解决上述问题，各制造船厂一般是采用硅酮结构胶来填充钢铝复合板对接焊缝时的未融合间隙。这种技术在船舶建造领域普遍应用并取得了一定的效果。但由于船舶多在海上航运，受海水、太阳、海水等自然因素的影响，在使用过程中，硅酮结构胶容易被氧化或因热胀冷缩原因使钢铝复合板之间的对接焊缝处出现开裂、腐蚀等情况，对船舶的安全使用造成巨大的威胁。因此，研发出一种填充率高、填充工艺简单、填充得到的钢铝复合板结实耐用的新技术是船舶制造行业的一个重要研究方向。

技术实现要素：

针对上述的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于船舶钢铝复合板的对接焊缝填充方法，该种工艺不仅能够满足实际的填充工艺要求且处理得到的钢铝复合板结实耐用，具有填充率高、绿色环保、操作简便、节省人力成本的特点。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于船舶钢铝复合板的对接焊缝填充方法，包括以下步骤：

S1、取两块钢铝复合板，然后将两块钢铝复合板上的铝板部分和钢板部分分别进行对接，并在对接处的四边开坡口；

S2、沿着坡口将对接平整后的两块钢铝复合板进行焊接；

S3、经步骤S2焊接后的钢铝复合板，铝板部分相焊接后的结合面为铝焊缝、钢板部分相焊接后的结合面为钢焊缝，铝焊缝与钢焊缝之间未熔合区域为待填充焊缝间隙；

S4、根据步骤S3中待填充焊缝间隙的大小来选取铅块，然后对铅块进行加热融化，得到液态铅；

S5、将步骤S4制得的液态铅倒入待填充焊缝间隙内，然后用大锤轻轻敲打铅面，将表面铅皮打磨处理干净即可。

上述方案，进一步地，步骤S2中，对两块钢铝复合板的焊接可采用熔焊的方式进行，为提高焊接质量、防止焊接的金属被氧化，可在焊接铝板部分时采用氩气作为焊接保护气体、在焊接钢板部分时采用二氧化碳作为焊接保护气体。

上述方案，步骤S3中，可通过电钻对未熔合区域进行打孔、清理后，即得到待填充焊缝间隙。

上述方案，步骤S1中，为了便于进行焊接，所述坡口可以为Y型或者V型。

上述方案，步骤S4中，使加工工艺简单、易于操作，可将铅块置于铝烧杯中进行熔化。

本发明的有益效果为：

本发明对两块钢铝复合板对接焊接时，铝焊缝与钢焊缝之间产生的未融合区域，采用液态铅来进行填充。与现有技术中采用硅酮结构胶来进行填充的工艺相比，由于铅作为金属具有密度大、熔点低的特性，不仅使填充工艺操作简单、绿色环保、填充成本低廉，还使焊缝的填充率高、对接焊接为一体后的钢铝复合板上的焊缝不易被氧化、腐蚀，焊接而得的钢铝复合板结实耐用，该填充工艺可适用于船舶制造业领域。

附图说明

图1为两块钢铝复合板对接焊时的一种A-A剖面结构图。

图2为图1中横剖面结构示意图。

图3为两块钢铝复合板对接时的俯视结构图。

图中标号为：1、钢铝复合板，2、铝板部分，3、钢板部分，4、铝焊缝，5、钢焊缝，6、未融合区域，7、坡口，8、待填充焊缝间隙。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的解释说明，但不用以限制本发明。

一种基于船舶钢铝复合板的对接焊缝填充方法，包括以下步骤：

S1、取两块钢铝复合板1，然后将两块钢铝复合板1上的铝板部分2和钢板部分3分别进行对接，并在对接处的四边开坡口7，如图3所示；本实施例中，具体地，所述坡口7为Y型或者V型，当然还可以是其他适用于焊接的坡口；

S2、沿着坡口7将对接平整后的两块钢铝复合板1进行焊接。在本实施例中，为提高焊接质量，具体采用熔焊方式进行焊接；并为防止钢和铝在焊接过程被大气中的氧气所氧化，在焊接铝板部分2时以氩气作为焊接保护气体、在焊接钢板部分3时采用二氧化碳作为焊接保护气体。

S3、经步骤S2焊接后的钢铝复合板1，铝板部分2相焊接后的结合面为铝焊缝4、钢板部分3相焊接后的结合面为钢焊缝5，铝焊缝4与钢焊缝5之间未熔合区域6为待填充焊缝间隙8，如图1所示。本实施例中，采用电钻对未熔合区域6进行打孔、清理后，即得到待填充焊缝间隙8，如图2所示；

S4、根据步骤S3中待填充焊缝间隙8的大小来选取铅块，然后对铅块进行加热融化，得到液态铅；本实施例中，为使操作简单，具体可将铅块置于铝烧杯中进行熔化即可；

S5、将步骤S4制得的液态铅倒入待填充焊缝间隙8内，然后用大锤轻轻敲打铅面，将表面铅皮打磨处理干净即可。

本发明选择液态铅作为待填充焊缝间隙的填充原料，是基于铅作为金属具有密度大、熔点低的特性：

1)其中熔点低有益于快速将金属固态铅加工成液态铅，实际的加工操作简便、快捷，并降低加工成本；

2)而密度大则在同体积的情况下，对同一个待填充焊缝间隙8进行填充时，采用铅填充比采用其他物质或金属填充更重，有利于船舶的航运；

3)此外，铅的表面能在空气中产生碱式碳酸铅薄膜，阻止内部氧化，使焊接后的钢铝复合板更加耐用。

基于上述采用液态铅来填充钢铝复合板上的待填充焊缝间隙能够带来的有益效果可知，本发明人是针对船舶的制造要求以及船舶的使用环境而做出的选择、并结合实际的加工难易和成本来确定。因此对于填充物质-金属铅的选择过程正是本发明人的实际付出的创造力过程。

以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。