[发明专利]一种电梯不锈钢复合面板的单面无痕焊接方法

说明书

(一)技术领域

本发明属于金属材料焊接工程领域，具体涉及一种金属面板的单面无痕焊接方法，尤其是一种电梯不锈钢复合面板的单面无痕焊接方法。

(二)背景技术

一种电梯不锈钢面板是由内衬冷轧钢或热轧钢基板以及表面不锈钢板连接而成的复合门板。单面无痕焊接要求在被焊板的一面(一般是背面，即拉丝不锈钢表面或镜面不锈钢表面)在焊接后没有痕迹。

将冷轧钢板作为内侧加强结构，与不锈钢板组合形成的焊接结构可充分利用这两种钢材各自的优点，在保证不锈钢表面优异质感的同时，提高组合结构的强度。目前，电梯不锈钢面板常用的连接方式有两种。

一种是电阻点焊，这种方法存在着面板正面可见焊疤，热影响大，不锈钢的镜面被破坏等缺点。另一种方法是胶接，优点是不锈钢拉丝面或镜面不被破坏，但胶接的强度不够高，易老化，效率极低，且会带来环境污染等问题。

激光焊接技术作为一种新的先进的焊接技术，在各方面显示出良好的应用前景。它是利用高能激光束将接头熔化而结合的技术。

激光焊接技术相对电阻点焊而言具有单面加工双面成形、结合强度高、焊接深度可控、无电极磨损现象、焊接质量稳定、焊接速度快、焊接变形小等特点；相对于胶接而言具有焊接接头强度高、环境友好、焊接效率高等特点。

针对传统的电梯不锈钢面板连接存在的问题，本发明设计了一种新的电梯不锈钢复合面板的焊接方法，以克服上述缺点，获得强度高、表面光洁美观、无痕迹、无缺陷的焊接结构。

(三)发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种单面无痕、焊缝质量高、组合结构的强度高的电梯不锈钢复合面板的焊接方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电梯不锈钢复合面板的单面无痕焊接方法，所述的电梯不锈钢面板是由冷轧钢板或热轧钢板与不锈钢表面板连接而成的复合面板；所述的电梯不锈钢复合面板的单面无痕焊接方法包括如下工艺步骤：

(1)清除冷轧钢板或热轧钢板和不锈钢表面板各自待焊面上的油污；

(2)将不锈钢表面板放置在工作台上，在待焊接处两侧相距待焊接处5～10mm处分别放置一隔条，再将冷轧钢板或热轧钢板放在隔条上，使冷轧钢板或热轧钢板和不锈钢表面板之间预留0.08～0.12mm间隙；

(3)使用氧气与惰性气体的混合气体作为焊接保护气体，所述混合气体中氧气的体积分数为1～3％，对冷轧钢板或热轧钢板和不锈钢表面板进行激光焊接，通过调整激光工艺参数，使焊缝穿透冷轧钢板或热轧钢板并控制焊缝在不锈钢表面板上所达到的深度为不锈钢表面板厚度的1/3～1/2；在焊接过程中，确保不锈钢表面板和冷轧钢板或热轧钢板以及隔条夹紧。

本发明使用的不锈钢表面板可以是ANSI304、ANSI302等。

本发明使用的冷轧钢板可以是SPCC、DC01、Q235等；热轧钢板可以是SPHC、SS400、Q235等。

进一步，所述的不锈钢表面板厚度为0.6-1.2mm，所述的冷轧钢板或热轧钢板厚度为0.8-1.2mm。

本发明步骤(1)中，可用常规方法对冷轧钢板或热轧钢板和不锈钢表面板进行清洗，如用丙酮、松香水等进行洗涤。

本发明步骤(2)中，利用隔条使冷轧钢板或热轧钢板与不锈钢表面板之间预留了0.08-0.12mm的间隙，这是因为冷轧钢板或热轧钢板的导热性能很好，当无间隙时，其上层钢板熔融的热量极易传导至下层的不锈钢板中，导致下层不锈钢板极易焊透而产生焊痕，且所需的激光功率很大。当板间设置间隙后，层间的间隙形成了热阻，上层板底部的熔融热不会马上传导给下层不锈钢板，此时处于焊接点下的不锈钢板温度不致于过快升温，而是当熔融金属液充满间隙时才传导热量；这时，随着下一个激光脉冲的到来，瞬时输入热量，将上层板与不锈钢板焊接在一起，从而较容易形成底面无痕迹的复合面板。所以本发明在两板之间设置一定的间隙作为热阻层，该间隙层不能太小，太小时热阻作用不明显；间隙也不能太大，过大时，上层板下凹太明显且影响焊接强度。本发明优选控制冷轧钢板或热轧钢板和不锈钢表面板之间的间隙为0.1mm。本发明对于隔条的材质没有要求，只要满足硬质条件即可。

本发明步骤(3)中，使用氧气与惰性气体的混合气体作为焊接气体，其中氧气的体积分数为1～3％，其作用之一是保护镜头；更重要的是可以获得更美观、平整的表面质量，同时对焊接强度有贡献。原因是少量的氧与表层金属反应产生的热量，促使表层温度升高，即表层冷却的减慢使得表层更平整，同时减少了应力，因而有利于焊缝的强度。所述惰性气体为氩气或氦气，优选氩气。