CN119554300A - 高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于焊接技术领域，本申请公开了高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构及其加工方法，包括基层、复层和紧固螺钉；基层上设置有多个对接槽，对接槽的中心设置有螺钉孔；复层上设置有与螺钉孔相配合的固定孔，复层在固定孔的孔边设置有翻边结构；复层设置于基层上，紧固螺钉穿过固定孔后旋入螺钉孔内；紧固螺钉的螺钉头下部的周向设置有抵接环，抵接环和翻边结构均位于对接槽内，翻边结构的上部和螺钉头上部通过焊接连接。本申请解决了现有技术中的松衬复合板的复层存在容易脱落、受力性能相对较差以及松衬结构表面有突起的问题。

Description

高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构及其加工方法

技术领域

本申请属于焊接技术领域，具体涉及高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构及其加工方法。

背景技术

稀有金属，诸如钛、钽、铌、锆和镍等，凭借其出色的性能，在化工等需要高度耐腐蚀性的领域得到了广泛应用。然而，鉴于稀有金属的高昂成本，通常采用复合板来降低整体造价。这类复合板多为双层结构，其中一层是具备耐腐蚀性的稀有金属，其厚度范围在0.4毫米至4毫米之间；另一层则是钢或不锈钢，其厚度依据所需的强度和刚度进行计算确定。

复合板的连接方式主要有三种：爆炸复合、轧制复合和松衬焊复合。不过，爆炸复合和轧制复合不仅造价高昂，而且工艺流程复杂、施工周期长，同时在环保和节能方面也存在不足。

如图7所示，关于现有的松衬复合板结构，其表面存在突起，导致板面不平整，这在很大程度上限制了松衬复合板的应用范围，因为很多场合要求复合板必须为全平面。此外，当松衬复合板在稀有金属复层4一侧承受负压时，现有的松衬结构仅依赖现有螺钉11进行受力支撑，这极易导致复层4的脱落。而且，现有松衬复合板所使用的现有螺钉11尺寸较大，突出部分造成了不必要的材料浪费。更为关键的是，现有螺钉11与稀有金属复层4之间的连接采用角焊缝9，这种焊缝9形式的受力性能相对较差。

发明内容

本申请实施例通过提供高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构及其加工方法，解决了现有技术中的松衬复合板的复层存在容易脱落、受力性能相对较差以及松衬结构表面有突起的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，包括基层、复层和紧固螺钉；

所述基层上设置有多个对接槽，所述对接槽的中心设置有螺钉孔；

所述复层上设置有与所述螺钉孔相配合的固定孔，所述复层在所述固定孔的孔边设置有翻边结构；

所述复层设置于所述基层上，所述紧固螺钉穿过所述固定孔后旋入所述螺钉孔内；

所述紧固螺钉的螺钉头下部的周向设置有抵接环，所述抵接环和所述翻边结构均位于所述对接槽内，所述翻边结构的上部和所述螺钉头上部通过焊接连接。

在一种可能的实现方式中，所述对接槽和所述螺钉孔之间形成台阶面，所述翻边结构的下端靠近或抵接于所述台阶面，所述翻边结构夹持于所述抵接环的侧壁和所述对接槽的侧壁之间。

在一种可能的实现方式中，所述对接槽和所述螺钉孔之间形成台阶面；

所述翻边结构包括相连接的圆环体和圆环面，所述圆环体为筒形结构，所述圆环面为平面，所述翻边结构截面的一侧为L型结构；

所述圆环体夹持于所述抵接环的侧壁和所述对接槽的侧壁之间，所述圆环面夹持于所述抵接环的底壁和所述台阶面之间。

在一种可能的实现方式中，所述复层和所述紧固螺钉的材质相同，所述复层和所述紧固螺钉的材质为不锈钢、钛、钽、铌、锆、镍、铝、铜或其合金。

在一种可能的实现方式中，所述紧固螺钉的耐腐蚀性能强于所述复层的耐腐蚀性能。

在一种可能的实现方式中，所述对接槽内设置有环形结构的垫环，所述垫环和所述复层的材质相同，所述垫环一侧的截面为L型结构，所述垫环的侧壁和底面分别与所述对接槽的侧壁和台阶面抵接。

本发明实施例还提供了一种高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的加工方法，采用上述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，包括以下步骤：

将复层放置于基层上，使翻边结构卡接于对接槽内；

将紧固螺钉穿过固定孔后旋入螺钉孔内，使翻边结构夹持于抵接环和对接槽之间，然后对翻边结构的上部周向和螺钉头上部周向通过焊接连接；

焊接完成后，对焊缝进行打磨，使所述螺钉头、焊缝和复层形成平面。

在一种可能的实现方式中，根据稀有金属复合板所要承受的负压大小，来设定对接槽的数量和间距。

在一种可能的实现方式中，通过冲压的方式加工翻边结构，翻边结构的拐角处形成圆弧倒角。

在一种可能的实现方式中，将紧固螺钉旋入螺钉孔内时，在紧固螺钉和螺钉孔之间注入螺纹胶。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供了高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构及其加工方法，本发明加工的稀有金属复合板表面平整，提高了松衬复合板的应用范围，本发明的松衬复合板在稀有金属一侧承受负压时，结构牢靠不易出现脱落的问题，本发明优化了螺钉头结构，不仅实现了稀有金属复合板表面平整的目的，还减小了螺钉头的体积，因此节省了材料，降低了复合板的成本，本发明的焊缝相比于现有技术的角焊缝，具有更高的强度。而且本发明加工效率高，能够满足批量生产的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的示意图。

图2为本发明实施例提供的基层的局部结构示意图。

图3为本发明实施例提供的复层的局部结构示意图。

图4为本发明实施例提供的紧固螺钉的结构示意图。

图5为本发明实施例二提供的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的示意图。

图6为本发明实施例三提供的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的示意图。

图7为现有技术中稀有金属复合板松衬结构的示意图。

附图标记：1-基层；2-对接槽；3-螺钉孔；4-复层；5-固定孔；6-翻边结构；61-圆环体；62-圆环面；7-紧固螺钉；8-抵接环；9-焊缝；10-台阶面；11-现有螺钉；12-垫环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

如图1至图6所示，本发明实施例提供的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，包括基层1、复层4和紧固螺钉7。

基层1上设置有多个对接槽2，对接槽2的中心设置有螺钉孔3。

复层4上设置有与螺钉孔3相配合的固定孔5，复层4在固定孔5的孔边设置有翻边结构6。

复层4设置于基层1上，紧固螺钉7穿过固定孔5后旋入螺钉孔3内。

紧固螺钉7的螺钉头下部的周向设置有抵接环8，抵接环8和翻边结构6均位于对接槽2内，翻边结构6的上部和螺钉头上部通过焊接连接。

需要说明的是，翻边结构6和对接槽2为过盈配合，翻边结构6和抵接环8为过盈配合，本发明的复层4与基层1的连接不仅靠紧固螺钉7的螺纹连接方式，还依靠翻边结构6和对接槽2以及翻边结构6和抵接环8之间的摩擦力，进而使得稀有金属复合板在负压状态下，稀有金属复合板松衬的可靠性更高。翻边结构6的上部和螺钉头上部之间形成环形的槽体，进而方便施焊，焊接后螺钉头受力好，可靠性更高。通过该结构还能够减小稀有金属螺钉的重量，进而降低了成本。

本实施例中，对接槽2和螺钉孔3之间形成台阶面10，翻边结构6的下端靠近或抵接于台阶面10，翻边结构6夹持于抵接环8的侧壁和对接槽2的侧壁之间。

需要说明的是，翻边结构6采用冲压成型，翻边结构6转角处圆弧过渡，圆弧过渡处刚好可以作为焊接坡口，加大了焊接宽度和深度，提高了焊接牢固程度。

本实施例中，对接槽2和螺钉孔3之间形成台阶面10。

翻边结构6包括相连接的圆环体61和圆环面62，圆环体61为筒形结构，圆环面62为平面，翻边结构6截面的一侧为L型结构。

圆环体61夹持于抵接环8的侧壁和对接槽2的侧壁之间，圆环面62夹持于抵接环8的底壁和台阶面10之间。

需要说明的是，本实施例的翻边结构6的圆环面62夹持于抵接环8的底壁和台阶面10之间，因此进一步将复层4和基层1固定，提高了固定效果。

本实施例中，复层4和紧固螺钉7的材质相同，复层4和紧固螺钉7的材质为不锈钢、钛、钽、铌、锆、镍、铝、铜或其合金。

需要说明的是，复层4和紧固螺钉7材质相同，相同材质可焊性好，耐蚀性能一致。

本实施例中，紧固螺钉7的耐腐蚀性能强于复层4的耐腐蚀性能。

需要说明的是，稀有金属复合板松衬结构使用时，紧固螺钉7刚好处于密封垫（密封垫是该稀有金属复合板使用时和紧固螺钉7相配合的部件）位置处，容易发生间隙腐蚀，这种情况下，紧固螺钉7需要选用一些更耐蚀的材料，提高设备使用可靠性。

复层4的材质还可为TA2，紧固螺钉7的材质为TA9、TA10或TA2等。

本实施例中，对接槽2内设置有环形结构的垫环12，垫环12和复层4的材质相同，垫环12一侧的截面为L型结构，垫环12的侧壁和底面分别与对接槽2的侧壁和台阶面10抵接。

需要说明的是，稀有金属复层4通常熔点高，例如复层4的材质为钽材时，焊接时需要大电流，因此焊接时容易焊穿复层4，所以在基层1的接触面设置一个同材质的垫环12，能够对复层4进行保护，进而起到散热的作用，防止复层4焊穿。

如图1至图6所示，本发明实施例提供的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的加工方法，采用上述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，包括以下步骤：

将复层4放置于基层1上，使翻边结构6卡接于对接槽2内。

将紧固螺钉7穿过固定孔5后旋入螺钉孔3内，使翻边结构6夹持于抵接环8和对接槽2之间，然后对翻边结构6的上部周向和螺钉头上部周向通过焊接连接。

焊接完成后，对焊缝9进行打磨，使螺钉头、焊缝9和复层4形成平面。

需要说明的是，本发明加工的稀有金属复合板表面平整，提高了松衬复合板的应用范围，本发明的松衬复合板在稀有金属一侧承受负压时，结构牢靠不易出现脱落的问题，本发明优化了螺钉头结构，不仅实现了稀有金属复合板表面平整的目的，还减小了螺钉头的体积，因此节省了材料，降低了复合板的成本，本发明的焊缝9相比于现有技术的角焊缝，具有更好的强度。而且本发明加工效率高，能够满足批量生产的需求。

本实施例中，根据稀有金属复合板所要承受的负压大小，来设定对接槽2的数量和间距。

需要说明的是，具体设置时，负压越大，对接槽2的数量越多，进而对接槽2的间距越小，从而对应同等数量的紧固螺钉7，满足负压需求。例如，一平方米的稀有金属复合板承受负压0.01mpa时，可均匀设置十个紧固螺钉7，负压变大时，一平方米的稀有金属复合板承受负压0.1mpa时，可均匀设置二十个紧固螺钉7。

本实施例中，通过冲压的方式加工翻边结构6，翻边结构6的拐角处形成圆弧倒角。

需要说明的是，冲压的方式便于加工，并且使得翻边结构6和复层4为一体式结构，因为结构强度更高，也便于形成圆弧倒角结构。

本实施例中，将紧固螺钉7旋入螺钉孔3内时，在紧固螺钉7和螺钉孔3之间注入螺纹胶。

需要说明的是，螺纹胶能够进一步增加螺纹连接的牢固性。

本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，其特征在于：包括基层（1）、复层（4）和紧固螺钉（7）；

所述基层（1）上设置有多个对接槽（2），所述对接槽（2）的中心设置有螺钉孔（3）；

所述复层（4）上设置有与所述螺钉孔（3）相配合的固定孔（5），所述复层（4）在所述固定孔（5）的孔边设置有翻边结构（6）；

所述复层（4）设置于所述基层（1）上，所述紧固螺钉（7）穿过所述固定孔（5）后旋入所述螺钉孔（3）内；

所述紧固螺钉（7）的螺钉头下部的周向设置有抵接环（8），所述抵接环（8）和所述翻边结构（6）均位于所述对接槽（2）内，所述翻边结构（6）的上部和所述螺钉头上部通过焊接连接。

2.根据权利要求1所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，其特征在于：所述对接槽（2）和所述螺钉孔（3）之间形成台阶面（10），所述翻边结构（6）的下端靠近或抵接于所述台阶面（10），所述翻边结构（6）夹持于所述抵接环（8）的侧壁和所述对接槽（2）的侧壁之间。

3.根据权利要求1所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，其特征在于：所述对接槽（2）和所述螺钉孔（3）之间形成台阶面（10）；

所述翻边结构（6）包括相连接的圆环体（61）和圆环面（62），所述圆环体（61）为筒形结构，所述圆环面（62）为平面，所述翻边结构（6）截面的一侧为L型结构；

所述圆环体（61）夹持于所述抵接环（8）的侧壁和所述对接槽（2）的侧壁之间，所述圆环面（62）夹持于所述抵接环（8）的底壁和所述台阶面（10）之间。

4.根据权利要求1所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，其特征在于：所述复层（4）和所述紧固螺钉（7）的材质相同，所述复层（4）和所述紧固螺钉（7）的材质为不锈钢、钛、钽、铌、锆、镍、铝、铜或其合金。

5.根据权利要求1所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，其特征在于：所述紧固螺钉（7）的耐腐蚀性能强于所述复层（4）的耐腐蚀性能。

6.根据权利要求2所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，其特征在于：所述对接槽（2）内设置有环形结构的垫环（12），所述垫环（12）和所述复层（4）的材质相同，所述垫环（12）一侧的截面为L型结构，所述垫环（12）的侧壁和底面分别与所述对接槽（2）的侧壁和台阶面（10）抵接。

7.一种高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的加工方法，其特征在于，采用如权利要求1至6任一项所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构，包括以下步骤：

将复层（4）放置于基层（1）上，使翻边结构（6）卡接于对接槽（2）内；

将紧固螺钉（7）穿过固定孔（5）后旋入螺钉孔（3）内，使翻边结构（6）夹持于抵接环（8）和对接槽（2）之间，然后对翻边结构（6）的上部周向和螺钉头上部周向通过焊接连接；

焊接完成后，对焊缝（9）进行打磨，使所述螺钉头、焊缝（9）和复层（4）形成平面。

8.根据权利要求7所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的加工方法，其特征在于：根据稀有金属复合板所要承受的负压大小，来设定对接槽（2）的数量和间距。

9.根据权利要求7所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的加工方法，其特征在于：通过冲压的方式加工翻边结构（6），翻边结构（6）的拐角处形成圆弧倒角。

10.根据权利要求7所述的高稳固性焊接全平面特材复合板松衬结构的加工方法，其特征在于：将紧固螺钉（7）旋入螺钉孔（3）内时，在紧固螺钉（7）和螺钉孔（3）之间注入螺纹胶。