本发明涉及金属焊接领域，尤其涉及一种碳钢-含镍合金复合板激光对接焊方法。
背景技术：
随着工程环境介质的复杂化，在多数工程领域，单一组元材料已难以同时满足成本与性能需求，由两种及以上性能不同的金属通过一定的加工制备手段复合而成的材料，兼具两种金属组元各自的优点的材料称之为双金属复合板。其中以碳钢为基层，以一定厚度的不锈钢或镍基合金为覆层，通过爆炸焊、真空轧制或其它复合的方式实现牢靠的冶金结合的碳钢－含镍合金复合板兼具覆层的高塑性、高韧性及基层的高强度，且耐蚀、耐磨、耐热的覆层材料提高恶劣工作环境的适应性，与传统单一组元钢板相比，可节约镍、铬等合金元素含量70％～80％，从而节约成本30％～50％，具有显著的性能和成本优势，因此在石油化工、机械工程、食品医疗、核电、航空航天等领域具有广泛应用。
尽管碳钢－含镍合金复合板有其优越性，单在结构制备与连接时由于其由两种及以上材料复合形成，不同材料的化学成分、微观组织及力学性能之间可能差异很大，因此对接焊接难度要远高于单一组元金属材料。例如，在焊接过程中合金元素的扩散与偏析，易形成复杂的金属间化合物，造成基层的脆化，在基层侧产生凝固裂纹；碳元素的迁移，容易在界面结合处形成碳化物，使其组织成分不均匀、不稳定，从而影响到力学性能和耐腐蚀性能等；基层与覆层异种金属热物性的差异，使焊接凝固过程收缩率差别大，容易引起较大的残余应力导致接头开裂。因此解决这些焊接性难题，对于碳钢－含镍合金复合板的实际生产与应用具有重要意义。
目前碳钢－含镍合金复合板的焊接在实际工程领域以电弧焊为主，而传统电弧焊方法，热输入量大、能量密度低、熔化区域大，在覆层和过渡层焊接时，为避免合金元素的稀释，小电流、低热输入的焊接要求大大降低了焊接施工效率；在焊接覆层与基层交界处，需要采用较覆层更高合金元素含量的焊材来进行过渡层焊接，这进一步增加了焊接成本。受限于焊接方法、焊接设备和焊接条件，碳钢－含镍耐蚀合金复合板的焊接通常为大角度的y形或x形坡口，且主要为以基层-过渡层-覆层为焊接顺序的双面焊工艺，除了需要消耗更多的焊材，也会增加焊接工序以及焊接接头残余拉应力和焊接变形量，影响到焊接效率和焊接质量。对于小口径的内衬覆层的复合管制造和连接以及一些结构的空间限制等会导致无法在覆层侧施焊的情况，需要从基层侧施焊。虽然全焊道采用覆层匹配焊材可以实现覆层-过渡层-基层
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“碳钢-含镍合金复合板激光对接焊方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色网
来源：上海交通大学
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2025年05月23日 ~ 25日 
