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1Crl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼TIG焊接性能研究
2014-02-22 15:45 來源:BXGDH.CN 字號:T|T

    由于TIG焊熱量集中、熱影響區小、變形小,最適宜焊接不銹鋼薄板材料,焊接時如能選用合適的工藝、設備,便可得到外形美觀、高質量的焊縫。作為一種高質量焊接方法,雖然具有一系列的優點,但該方法仍存在一定的局限性,如所焊接的單道焊縫熔深較淺,熔敷率低;在進行厚板焊接時,一般需要采用大功率的焊接電源或別的焊接工藝,如焊前預熱、多層多道焊、雙面同時施焊等輔助工藝。因此,研究新型高效的TIG焊接方法和技術,提高TIG焊的焊接效率,降低生產成本,擴大其應用范圍,一直是國際焊接領域的技術研究人員追求和研究的目標之一。同時研究不銹鋼TIG焊接頭的耐蝕性,以提高今后不銹鋼的使用壽命和范圍。本文就不銹鋼TIG焊接工藝參數對接頭組織與力學性能(接頭硬度、強度等)的影響和不銹鋼TIG工藝對焊后耐蝕性的影響進行研究。

  實驗材料為1Crl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼,試板尺寸為40mm×60mm×1.0mm。采用高頻引弧直流正交鎢極氬弧焊機進行手工鎢極氬弧焊,純氬氣氣體保護,不填充焊絲。鎢極氬弧焊的焊接參數有:焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護氣體流量、鎢極直徑及形狀。小尺寸工件的焊接和常規焊接有很大不同,由于焊件本身尺寸小,其熱容量很小,導熱能力差,在焊接熱源作用下就會出現熱量積累,有可能產生燒穿、孔洞等缺陷。在電弧電壓、焊接速度一定的情況下,焊接電流、鎢極直徑和氬氣流量對焊縫成形有很大影響,因此需要研究焊接電流、鎢極直徑和氬氣流量各值對焊縫成型的影響。本實驗確定厚度為1mm的不銹鋼薄板的手工TIG焊參數范圍為:焊接電流20~60A、鎢極直徑1.0~2.0mm、氬氣流量4~6L/min,擬定正交試驗因素水平表,見表1。根據表1的因素水平進行焊接試驗,制樣,進行拉伸、腐蝕及金相組織分析。
  表1 正交試驗因素水平表
 

因素

焊接電流/A

鎢極直徑/mm

氬氣流量/(L·min-1)

水平

1

20

1.0

4

2

30

1.6

5

3

40

2.0

6

4

50

-

-

5

60

-

-

 
  對焊接接頭抗拉強度的影響因素依次為:焊接電流、鎢極直徑、氬氣流量,其最優水平為:焊接電流為40A、鎢極直徑為1.6mm、氬氣流量為6L/min,焊縫的強度接近甚至超過母材強度。焊接接頭的抗腐蝕性能低于母材,焊接電流越大,焊接接頭的抗腐蝕性越差。隨著腐蝕時間的增加,腐蝕速率越來越小,最終都趨于母材的腐蝕速率。
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