一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊方法技术

本发明专利技术属于电子束焊接技术领域，具体涉及一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法，包括以下步骤：S1、对双相不锈钢钢板进行打磨抛光，对打磨后的双相不锈钢板和镍箔进行清洁处理；S2、羟乙基纤维素与水混合搅拌至胶状，将双相不锈钢板和镍箔粘接，然后烘干得到试样；S3、将试样预热，然后置于电子束焊机的真空腔室内，使用点状电子束进行真空焊接；其中，电子束焊机的真空腔室内设置磁场发生器，磁感线方向垂直于焊缝。本发明专利技术通过使用电子束焊接夹镍箔的双相不锈钢板，外加磁场电磁搅拌焊接熔池，从而提高焊缝中奥氏体相的含量，均衡焊接接头中两相比例，并且细化焊缝组织晶粒，达到增大焊缝机械性能和耐腐蚀性能的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊方法


[0001]本专利技术属于电子束焊接
，具体涉及一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法。

技术介绍

[0002]双相不锈钢因其近等比例的两相组织结构，从而具有高强度、高抗疲劳强度、低温高韧性、耐蚀性和对应力腐蚀裂纹不敏感等优良特性，在石油化工、海洋、煤电、制药等行业都得到了广泛的应用。2205双相不锈钢焊接过程中由于焊接热循环的作用，改变焊接接头中两相比例并析出有害相(σ相、碳化物、氮化物)，并形成贫Cr区和贫Ni区，从而影响焊接接头的焊接质量。
[0003]电子束焊接穿透能力强，焊缝深宽比大，焊接速度快，热影响区小，焊接变形小，在核能、航空、航天、汽车、压力容器及工具制造等工业中得到广泛应用。但在焊接双相不锈钢时，因为电子束焊接输出能量集中，焊接速度较快，焊缝升温快，冷却速度过快，阻止奥氏体大量形成。在文献《Metallurgical Investigations on Electron Beam Welded Duplex Stainless Steels[J].Welding in the World,2012,56(11
‑
12):34
‑
40.》中S.Krasnorutskyi用EBW焊接1.4462型标准双相不锈钢，研究冷却速度和化学成分对焊接接头的影响，发现焊缝组织仅形成了很小比例的边界奥氏体，焊缝组织铁素体体积分数高达86％。
[0004]因此，设计一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法从而增大焊缝中奥氏体相的含量具有重要应用价值。

技术实现思路

[0005]基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本专利技术的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本专利技术的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法。通过使用电子束焊接夹镍箔的双相不锈钢板，外加磁场电磁搅拌焊接熔池，从而提高焊缝中奥氏体相的含量，细化焊缝组织晶粒，达到增大焊缝机械性能和耐腐蚀性能的目的。
[0006]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、对双相不锈钢钢板进行打磨抛光，对打磨后的双相不锈钢板和镍箔进行清洁处理；
[0009]S2、羟乙基纤维素与水混合搅拌至胶状，将双相不锈钢板和镍箔粘接，然后烘干得到试样；
[0010]S3、将试样预热，然后置于电子束焊机的真空腔室内，使用点状电子束进行真空焊接；其中，电子束焊机的真空腔室内设置磁场发生器，磁感线方向垂直于焊缝。
[0011]作为优选方案，所述步骤S1中，对双相不锈钢钢板进行打磨抛光，包括：对双相不
锈钢钢板的对接面依次使用180#、320#、600#、800#、1000#、1500#、2000#的SiC砂纸进行打磨，将两板对接面打磨平齐，然后在抛光机上用金刚石抛光剂抛光。防止焊接时两平面之间产生间隙，导致焊接熔池塌陷。
[0012]作为优选方案，所述步骤S1中，清洁处理包括：将双相不锈钢板和镍箔浸入无水丙酮中用超声波清洗，然后浸入无水乙醇中用超声波清洗，最后置于真空保温箱内烘干。
[0013]作为优选方案，所述镍箔的截面宽度与双相不锈钢板截面宽度一致，镍箔的厚度比双相不锈钢板截面厚1～2mm，双相不锈钢板厚度为2mm。
[0014]作为优选方案，所述步骤S2中，羟乙基纤维素和水的质量比例为2：1；将双相不锈钢板和镍箔粘接后置于真空保温箱内50℃烘干30min。
[0015]作为优选方案，所述步骤S3中，磁场发生器包括电连接的电磁发生器和可调直流电源，电磁发生器的磁场频率调节为0～40kHz。
[0016]作为优选方案，所述步骤S4中，预热的工艺包括：将试样置于马弗炉中200℃预热2h。
[0017]作为优选方案，所述步骤S4中，所述点状电子束进行真空焊接的工艺参数包括：焊接束流为5.5mA，焊接速度为150mm/min。
[0018]作为优选方案，所述点状电子束进行真空焊接的工艺参数还包括：高压电压为65kV，对缝束流为4mA，偏压电压为1800V，频率200Hz。。
[0019]本专利技术与现有技术相比，有益效果是：
[0020]本专利技术通过使用电子束焊接夹镍箔的双相不锈钢板，外加磁场电磁搅拌焊接熔池，从而提高焊缝中奥氏体相的含量，均衡焊接接头中两相比例，并且细化焊缝组织晶粒，达到增大焊缝机械性能和耐腐蚀性能的目的。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例的外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊结构示意图(1
‑
电子束焊枪，2
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双相不锈钢板，3
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镍箔，4
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电磁发生器，5
‑
可调直流电源)；
[0022]图2为本专利技术实施例的双相不锈钢母材电子显微镜图；
[0023]图3为本专利技术实施例的电子束对接焊焊接接头空白试样电子显微镜图；
[0024]图4为本专利技术实施例的外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊焊接接头电子显微镜图。
具体实施方式
[0025]以下通过具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步解释说明。
[0026]如图1所示，本专利技术实施例的焊接构架，包括电子束焊枪1、双相不锈钢板2、镍箔3、电磁发生器4和可调直流电源5，两双相不锈钢板2之间设置镍箔3，电磁发生器4沿两双相不锈钢板的外周分布，电磁发生器4与可调直流电源5电连接。
[0027]本专利技术实施例的外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法，包括以下步骤：
[0028]S1、对双相不锈钢板进行线切割，尺寸为100mm
×
50mm
×
2mm，对镍箔进行切割，尺寸为50mm
×
4mm
×
0.8mm，对双相不锈钢钢板进行打磨抛光处理；
[0029]具体地，双相不锈钢母材电子显微镜图如图2所示，对双相不锈钢钢板对接面依次使用180#、320#、600#、800#、1000#、1500#、2000#的SiC砂纸进行打磨，将两板对接面打磨平齐，然后在抛光机上用金刚石抛光剂抛光，防止焊接时两平面之间产生间隙，导致焊接熔池塌陷。
[0030]然后进行清洁处理：将双相不锈钢板和镍箔浸入无水丙酮中用超声波清洗10min，再浸入无水乙醇中用超声波清洗10min，随后放入真空保温箱内50℃烘干30min。
[0031]S2、将粉状羟乙基纤维素加室温的纯净水搅拌至胶状，羟乙基纤维素和水的质量比例为2：1，将双相不锈钢板和镍箔粘接在一起，将其放入真空保温箱内50℃烘干30min。
[0032]S3、在电子束焊机的真空腔室内设置磁场发生器，磁场发生器包括电磁发生器4和可调直流电源5，磁场发生器产生的磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对双相不锈钢钢板进行打磨抛光，对打磨后的双相不锈钢板和镍箔进行清洁处理；S2、羟乙基纤维素与水混合搅拌至胶状，将双相不锈钢板和镍箔粘接，然后烘干得到试样；S3、将试样预热，然后置于电子束焊机的真空腔室内，使用点状电子束进行真空焊接；其中，电子束焊机的真空腔室内设置磁场发生器，磁感线方向垂直于焊缝。2.根据权利要求1所述的一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法，其特征在于，所述步骤S1中，对双相不锈钢钢板进行打磨抛光，包括：对双相不锈钢钢板的对接面依次使用180#、320#、600#、800#、1000#、1500#、2000#的SiC砂纸进行打磨，将两板对接面打磨平齐，然后在抛光机上用金刚石抛光剂抛光。3.根据权利要求1所述的一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法，其特征在于，所述步骤S1中，清洁处理包括：将双相不锈钢板和镍箔浸入无水丙酮中用超声波清洗，然后浸入无水乙醇中用超声波清洗，最后置于真空保温箱内烘干。4.根据权利要求1所述的一种外加磁场双相不锈钢板夹镍箔电子束对接焊的方法，其特征在于，所述镍箔的截面宽度与双相不锈钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，周州，杨建国，郑文健，贺艳明，马英鹤，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：