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发布者:管理员 发布时间:2016/3/21阅读:1093次

1.304不锈钢焊剂的制备与涂敷方法奥氏体不锈钢氩弧焊焊剂的组成物主要是氟化物和氧化物。一般认为焊剂中含有氟化物会进一步增加熔透能力,但氟化物毒性较大,因此,这次所研制的氩弧焊焊剂没有采用氟化物,而全部由廉价易得的氧化物制成。焊剂基本成分为SiO2+TiO2+AkO3+C1.2O3+CaO+MgO+ MnO,为了能显著增加氩弧焊熔深,经过试验,最后确定焊剂成分(w)范围为:焊剂基本组分的颗粒度均大于300目,按质量百分比称取,称量误差小于总质量的0.5%,再将所称得的组分置于研钵中充分研磨使之相互吸附而均匀化,经过充分烘干并冷却后,与适量的甲乙酮在专用的密封玻璃瓶中混合,使之成为一种具有一定粘稠度的糊状物焊剂,以备刷涂时取用。、工刷涂的方法,将糊状物焊剂刷涂在待焊焊道表面,待甲乙酮挥发后,焊剂粉末就会吸附在焊道表面形成焊剂涂层。为了获得良好的刷涂性能和均匀一致的焊剂涂层,除了使焊剂粉末充分研磨细化及控制糊状物的粘稠度外,还可事先轻微打磨待焊焊道表面以提高其吸附力。控制涂层厚度的原则是涂层应能充分遮盖待焊焊道表面的金属光'泽焊剂用量在0.5g/m左右。

  2焊接工艺试验及结果焊接工艺试验包括焊接熔深效果试验、单面焊双面成形焊接试验、焊接接头的金相组织分析、化学成分分析、力学性能及耐蚀性能试验。采用简易的自动氩弧焊,将氩弧焊焊枪固定在可自动行走的焊接小车上,同时在固定连接处安上机械装置,该装置可自动稳定氩弧焊弧长,以保证焊接工艺试验过程的稳定性。

  所选试板尺寸为300mmX120mmX8mm(或10mm)采用直边坡口,不留间隙,在自由状态下对接点固,轻微打磨待焊焊道表面后,用刷涂笔蘸取糊状物焊剂刷涂在待焊焊道表面,涂层宽度约20mm,将试板置于具有背面保护装置的焊接台架上,将钨极置于始焊端距试板表面约1.mm处,并对准焊道中心线。

  2.1焊接熔深效果试验在相同的焊接规范下,对直边坡口、厚10mm的304不锈钢对接试板进行了双面焊焊接,线能量为3.0k/mm,―面直接采用常规TIG焊另一面在刷涂焊剂涂层后再进行TIG焊其焊接接头横断面宏观金相照片如所示,TIG焊熔深为3.5mm,A-TIG焊熔深为9mm.显然,和常规TIG焊相比,使用此焊剂涂层可以大幅度增加焊缝熔深。

  2.2单面焊双面成形焊接试验8mm厚304不锈钢对接板刷涂焊剂涂层后的单面焊双面成形焊接规范如表1所示,在接头间隙有轻微波动的情况下,按该规范进行焊接仍可以得到良好的单面焊双面成型的焊道,焊缝背面余高小于2mm,正面与母材表面基本持平,如表18mm厚直边坡口304不锈钢板的单道焊焊接规范电流/A电压/焊速/弧长/钨极角度/°保护气流量/背面保护气流量/ 2.3焊接接头金相组织对厚8mm的304不锈钢直边坡口对接板刷涂焊剂涂层后,按表1所示规范焊接,所得的焊接接头的焊缝显微组织为奥氏体基体上分布适量的铁素体(约10%左右)如所示,与用常规TIG焊接方法所得到的焊缝组织基本相同,过热区未出现异常的晶粒长大现象,如所示。这表明接头的组织状态良好。

  2.4焊缝表面状态及接头变形情况采用焊剂涂层焊接的焊缝表面呈淡金黄色,有时带有少量的灰色点状玻璃质熔渣,如所在不消耗焊丝的直边坡口TIG焊接中,焊缝的化学成分应与母材基本相同。使用氩弧焊焊剂涂层后,母材的化学成分和焊缝的化学成分如表2所示,显然,使用焊剂涂层基本上没有改变焊缝的化学成分,且所获得的焊缝中的杂质元素的含量都相当低。%表2焊缝与母材的化学成分取样位置母材焊缝母材要求成分范围2.6焊接接头的力学性能所得到的焊接接头的各项性能如表3所示。

  可见,焊接接头综合性能全部达到中国船级社材料与焊接规范(1998)中对304不锈钢焊接接头的要求:焊缝冲击功Akv(-196.0>27;接头拉伸强度外>490MPa;焊接接头应能通过晶间腐蚀试验,正反弯180表3使用焊剂涂层后所焊焊接接头的力学性能及耐蚀性能u拉伸试验冲击韧性试验冷弯试验=3a耐蚀试验(检验标准为GB/T焊缝熔合线热影响区正弯合格反弯合格无晶间腐蚀现象注1)表中数据为3个试样的平均值。

  3氩弧焊焊剂增加熔深的机理氩弧焊焊剂能增加熔深,对其机理人们尚未形成共识。目前主要有两种观点,一般认为其可能的机理是,焊接时涂覆于阳极(工件)的焊剂涂层中的卤素化合物在电弧热的作用下挥发出来,所产生的电负性元素吸附了位于阳极电弧外围区域中用于电弧导电的电子,致使阳极电弧收缩,并导致阳极压降及电场强度的增加,从而增加了电弧在阳极区的产热量及熔透能力。氧化物致使电弧收缩的原因则归结于处于挥发状态的氧化物也具有吸附电子的能力。另一种观点认为,焊剂涂层具有良好的电绝缘性,因此有利于收缩电弧。

  由某些耐高温且电绝缘性能稳定的氧化物组成的焊剂涂层在减弱温度较低的电弧周边区域的电场强度的同时,在电弧中心的阳极斑点处,焊剂气化分解而不再具有绝缘能力,将使电弧在钨极尖端和阳极斑点之间的气体导电过程中得到强化,这样,电弧的收缩和阳极斑点压力的增强,使得焊缝熔深得以大大增加。

  4结论采用研制的氧化物型氩弧焊焊剂涂层在自动氩弧焊条件下,只需焊一道就能够顺利地完成厚8mm的304不锈钢直边坡口对接板的焊接,焊接形式简单,焊接变形小,所获得的焊缝内在质量及表面质量良好,焊接接头综合性能达到了有关标准的要求。

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