不锈钢复合板由不锈钢和低碳钢或低合金钢两种材料经爆炸、轧制或爆炸轧制而成。其既具有基层材料的强度、刚度和韧性,又有覆层材料的耐腐蚀性,并具有价格低廉等优点,被广泛应用在石油、化工、核工业中。在不锈钢复合板制造过程或者服役过程中,覆层材料常会出现缺陷,如裂纹、未熔合、夹渣等。补焊成为修复复合板缺陷的最主要手段。而不锈钢复合层具有较低的热导率和较大的热膨胀系数,在补焊过程中,会产生较大的残余应力,产生裂纹,成为影响焊缝结构完整性的主要因素之一。因此,优化补焊工艺,控制和降低残余应力成为复合板主要补焊技术。
通过对304不锈钢复合板补焊残余应力进行分析,发现最大焊接残余应力出现在热影响区。采用手工电弧焊,焊缝焊两层,每层两道。电流155A,电压26V,速度2mm/s。采用内生热源来模拟焊接加热。试样长宽厚分别为100、100、20mm。覆层厚度为3mm。补焊长度、宽度、深度分别为40、8、4mm。坡口角度为30°。
由于覆材和基材强度的不匹配,在基材和覆材的界面产生了不连续的应力分布,对开裂影响很大。随着线能量增加,变形增加,导致部分残余应力释放,使得残余应力降低。(榕霖)