一種復合坯組坯焊接時真空的實現方法技術

一種復合坯組坯焊接時真空的實現方法，包括如下步驟：1）備板，取兩塊板坯，將板坯表面的氧化鐵皮清理干凈，并在板坯結合面的四周加工倒角形成坡口；2）前期封閉焊接，對兩塊板坯坡口進行焊接，焊接至少三層；3）抽取真空，用機械真空泵從焊縫預留的接入孔進入對兩塊板坯間抽取真空，將真空度抽取到10Pa以下，然后改用分子真空泵繼續抽取真空度至0.01Pa以下；4）真空條件下兩步焊接控制。本發明專利技術可以保證組坯后兩塊板坯中間的真空，且板坯結合面上所吸附的氧分子較低，進而提高復合軋制后結合界面的復合質量。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】，包括如下步驟：1)備板，取兩塊板坯，將板坯表面的氧化鐵皮清理干凈，并在板坯結合面的四周加工倒角形成坡口；2)前期封閉焊接，對兩塊板坯坡口進行焊接，焊接至少三層；3)抽取真空，用機械真空泵從焊縫預留的接入孔進入對兩塊板坯間抽取真空，將真空度抽取到10Pa以下，然后改用分子真空泵繼續抽取真空度至0.OlPa以下；4)真空條件下兩步焊接控制。本專利技術可以保證組坯后兩塊板坯中間的真空，且板坯結合面上所吸附的氧分子較低，進而提高復合軋制后結合界面的復合質量。【專利說明】
本專利技術涉及復合厚板制造
，特別涉及一種復合坯組坯焊接過程真空的實現方法。
技術介紹
國內外進行復合軋制法生產厚板的鋼鐵生產企業大都采用真空電子束焊接，將表面清理后的板坯馬上裝進真空腔內，在真空條件下，對兩塊板坯的結合面四周進行焊接封閉，并維持兩塊板坯中間層面的真空狀態。 傳統的焊接方法同樣可以對板坯的四周進行封閉，但是兩塊板坯結合面的真空狀態較難維持。由于傳統的焊接方法是暴露在空氣中進行，焊接過程的熱輸入也會對板坯有加熱作用，當板坯有一定溫度時，原先表面清理后的新鮮金屬也會加速將空氣中的氧吸附在結合面的板坯表面，在軋制過程中會降低結合面的復合質量。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，可以在組坯焊接結束后，實現預處理復合坯板坯結合面處的真空，并且經過清理后的板坯結合面所吸附的氧都散逸出去，保證組坯后兩塊板坯中間的真空，且板坯結合面上所吸附的氧分子較低，進而提高復合軋制后結合界面的復合質量。 為達到上述目的，本專利技術的技術方案是: ，包括如下步驟: I)備板 取兩塊板坯，將板坯表面的氧化鐵皮清理干凈，并在板坯結合面的四周加工倒角形成坡口，然后將兩塊板坯的清理面面對面放置于空氣中； 2)前期封閉焊接對兩塊板坯坡口進行焊接，焊接至少三層，每層厚度3mm-10mm，保證四周焊縫的氣密性；期間在焊縫內預留一接入孔； 3)抽取真空 用機械真空泵從焊縫預留的接入孔進入對兩塊板坯間抽取真空，將真空度抽取到1Pa以下，然后改用分子真空泵繼續抽取真空度至0.0lPa以下； 4)真空條件下兩步焊接控制 在分子真空泵工作的狀態下即真空度小于0.0lPa下進行進兩步焊接完成剩余焊接工作量，第一步焊接工作量控制在剩余焊接工作量的40% -60%，焊接過程連續；第一步焊接完成后，需要有2-12小時時間間隔；然后進行第二步焊接，完成剩余焊接工作量，使焊縫完全充滿，焊接過程結束，將真空通道封閉，保持板坯之間的真空狀態。 進一步，步驟2)前期封閉焊接過程中，兩塊板坯坡口內預埋一導管，形成供真空泵接入的接入孔。 又，步驟4)焊接過程中對真空度進行監測，第一步焊接時，真空度波動量在20%?80%，證明焊接時板坯結合面表面吸附氣體在焊接熱加熱時比較活躍，在真空條件下加速散逸；第二步焊接時，真空度波動量小于10%，證明在第一步焊接時，板坯結合面表面吸附氣體已經散逸耗盡，焊接完成。 復合軋制法生產厚板對兩塊板坯之間真空狀態的需求: (I)真空度。復合軋制法生產厚板，需要實現并保持兩塊復合板之間的真空狀態，任何殘留氣體都有可能會導致復合失效。因此，在復合組坯時，要保證兩塊板坯之間的真空達到小于0.1Pa。 (2)板坯結合面表面的吸附氧分子散逸。板坯在經過表面清理后到焊接工藝完成，清理后的表面暴露在空氣中，會吸附一定的空氣，需要將吸附的空氣盡量散逸。 本專利技術考慮上述兩個需求，與現有常規組坯焊接過程的真空實現有較大的改進。 現有常規組坯焊接有兩種方法，一種是通過昂貴的真空電子束焊接設備，將板坯置于真空室內，在真空室達到真空度要求時，開始對板坯進行四周焊接直至焊接結束。該方法的設備投入較為昂貴，且需要對整個真空室進行抽取真空，抽真空的時間較長。 第二種方法在空氣中進行組坯，然后進行四周焊接，在焊接工作完成后再從預留接入裝置抽取真空。該方法在焊接的整個過程中，板坯結合面一直是與空氣接觸狀態，焊接熱對板坯具有一定的加熱作用，較長的焊接過程中，備坯時經過清理的板坯結合面產生一定的氧化。在實施復合軋制后，板坯結合面會產生一些黑點。由于這些黑點對板坯的結合有影響，該方法也一直被否定。 本專利技術采取空氣中組坯，不需要昂貴的真空電子束設備。先實施封閉焊接，其焊接工作量較少，時間也較短，可避免經過清理的板坯結合面氧化問題。而后實施抽取真空，由于抽取真空的空間僅限在兩塊板坯結合面之間的狹小空間，抽取真空的效率也較高。在真空達到0.0lPa后再對焊縫實施真空條件下的兩步焊接控制，既避免了焊接氧化，又利用了焊接熱對板坯的加熱作用，促進了板坯清理后表面吸附空氣分子的散逸。 本專利技術的有益效果: 通過本專利技術的方法，可以在組坯焊接結束后，實現預處理復合坯板坯結合面處的真空，并且經過清理后的板坯結合面所吸附的氧都散逸出去，保證組坯后兩塊板坯中間的真空，且板坯結合面上所吸附的氧分子較低，進而提高復合軋制后結合界面的復合質量。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術實施例中的坡口示意圖。 圖2為為現有復合坯軋制后結合面金相。 圖3為采用本專利技術的復合坯軋制后結合面金相。 【具體實施方式】 參見圖1，本專利技術的，包括如下步驟: I)備板 取兩塊板坯1、2，將板坯表面的氧化鐵皮清理干凈，并在板坯結合面A的四周加工倒角形成坡口 3，然后將兩塊板坯1、2的清理面面對面放置于空氣中； 2)前期封閉焊接 對兩塊板坯1、2坡口 3進行焊接，焊接至少三層，每層厚度3mm-10mm，保證四周焊縫的氣密性；期間在焊縫內預留一接入孔； 3)抽取真空 用機械真空泵從焊縫預留的接入孔進入對兩塊板坯間抽取真空，將真空度抽取到1Pa以下，然后改用分子真空泵繼續抽取真空度至0.0lPa以下； 4)真空條件下兩步焊接控制 在分子真空泵工作的狀態下即真空度小于0.0lPa下進行進兩步焊接完成剩余焊接工作量，第一步焊接工作量控制在剩余焊接工作量的40% -60%，焊接過程連續；第一步焊接完成后，需要有2-12小時時間間隔；然后進行第二步焊接，完成剩余焊接工作量，使焊縫完全充滿，焊接過程結束，將真空通道封閉，保持板坯之間的真空狀態。 進一步，步驟2)前期封閉焊接過程中，兩塊板坯1、2坡口 3內預埋一導管4，形成供真空泵接入的接入孔。 又，步驟4)焊接過程中對真空度進行監測，第一步焊接時，真空度波動量在20%?80%，證明焊接時板坯結合面表面吸附氣體在焊接熱加熱時比較活躍，在真空條件下加速散逸；第二步焊接時，真空度波動量小于10%，證明在第一步焊接時，板坯結合面表面吸附氣體已經散逸耗盡，焊接完成。 將焊接后的復合坯放置于加熱爐內加熱至1200°C，保溫3小時后出爐，進行軋制、冷卻。對樣板進行取樣分析，如圖2所示，為未實施本專利技術復合坯軋制后的結合面，有很多小點，為里面殘留的空氣分子導致。如圖3所示，為實施本專利技術復合坯軋制后的結合面，未在結合面上出現排列整齊的小點。【權利要求】1.，包括如下步驟: 1)備板 取兩塊板坯，將板坯表面的氧化鐵皮清理干凈，并在板坯結合面的四周加工倒角形成坡口，然后將兩塊板坯的清理面面對面放置于空氣中； 2)前期本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合坯組坯焊接時真空的實現方法，包括如下步驟：1)備板取兩塊板坯，將板坯表面的氧化鐵皮清理干凈，并在板坯結合面的四周加工倒角形成坡口，然后將兩塊板坯的清理面面對面放置于空氣中；2)前期封閉焊接對兩塊板坯坡口進行焊接，焊接至少三層，每層厚度3mm?10mm，保證四周焊縫的氣密性；期間在焊縫內預留一接入孔；3)抽取真空用機械真空泵從焊縫預留的接入孔進入對兩塊板坯間抽取真空，將真空度抽取到10Pa以下，然后改用分子真空泵繼續抽取真空度至0.01Pa以下；4)真空條件下兩步焊接控制在分子真空泵工作的狀態下即真空度小于0.01Pa下進行進兩步焊接完成剩余焊接工作量，第一步焊接工作量控制在剩余焊接工作量的40%?60%，焊接過程連續；第一步焊接完成后，需要有2?12小時時間間隔；然后進行第二步焊接，完成剩余焊接工作量，使焊縫完全充滿，將接入孔封閉，焊接過程結束，保持板坯之間的真空狀態。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁向前，焦四海，張愛文，魯志政，白巖，王治宇，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31