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06Cr19Ni10為亞穩(wěn)定型奧氏體不銹鋼,因其具較好的室溫、低溫力學性能,便于進行機械加工、沖壓,且在氧化性環(huán)境中具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和良好的耐熱性能而大量應用于儀表儀器、醫(yī)療設備、石油精煉、鐵路機車等重要領域。但相比于碳鋼,奧氏體不銹鋼具有電阻率高﹑熱導率小、線膨脹系數(shù)大等特點,因此在焊接過程中會產(chǎn)生較大的熱應力,容易出現(xiàn)燒穿和較大的焊接變形。普通的焊接方法(MAG、MIG等)熱輸人大,焊接變形嚴重,不適宜不銹鋼尤其是薄板不銹鋼的焊接。TIG焊雖然電弧穩(wěn)定,可以用于焊接不銹鋼薄板,但其生產(chǎn)效率低,大大限制了其在實際生產(chǎn)中的普遍應用。微束等離子弧焊、冷金屬過渡焊技術已成功應用于大多數(shù)金屬的焊接中,國外已在奧氏體不銹鋼薄板的焊接生產(chǎn)中得到了較為廣泛應用,為奧氏體不銹鋼的薄板焊接提供了一種高效可靠的焊接方法。

本文對1.5 mm厚06Cr19Ni10奧氏體不銹鋼(304不銹鋼的新型號)薄板的微束等離子弧焊和CMT焊接接頭性能以及顯微組織進行了系統(tǒng)的對比分析研究,為我國奧氏體不銹鋼連接技術提供技術理論與實踐依據(jù),具有十分重要的現(xiàn)實意義。

試驗母材為1.5 mm厚的06Cr19Ni10奧氏體不銹鋼薄板,冷軋狀態(tài)供貨。微束等離子弧焊不使用任何焊接材料,采用微束等離子弧熔化母材直接進行焊接,保護氣體為100% Ar ; CMT選用幣1 . 0 mm的ER308LSi實芯焊絲,保護氣體為98% Ar + 2%0。其試驗材料化學成分及力學性能分別見表1。

兩種焊接方法焊接時均采用對接焊接,其中,微束等離子弧焊采用雙面焊工藝, CMT采用單層單道焊，焊接工藝參數(shù)見表2。焊接試件焊后均進行無損檢測試驗:外觀檢測、滲透檢測和X射線檢測,3種檢測結果均為合格。對無損檢測試驗合格的焊接接頭進行拉伸試驗、彎曲試驗,表面硬度試驗﹑脈動拉伸疲勞試驗以及顯微組織分析。