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不锈钢埋弧焊金属芯焊丝的研制及其工艺性能

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-18  浏览次数:22 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网的报道:焊接0Crl8Ni9不锈钢时,如果焊接工艺稍有不当,会在焊缝表面与母材相交处残留黑色熔渣,俗称黑皮,焊后不

  中华不锈钢网的报道:焊接0Crl8Ni9不锈钢时,如果焊接工艺稍有不当,会在焊缝表面与母材相交处残留黑色熔渣,俗称“黑皮”,焊后不得不用砂轮打磨或风铲清理,增加了劳动强度。为消除“黑皮”现象,作者研制了一种不锈钢用埋弧焊金属芯焊丝GDMA308,配合HJ260使用时,对其焊接接头脱渣性能、力学性能、抗晶间腐蚀性能进行了研究。
  
  焊接接头的力学性能和抗晶间腐蚀性能Tabi2Mechanicalpropertiesand焊丝抗拉强度面弯弯曲角背弯弯曲角断口位置及断口情况晶间腐蚀倾向合格焊缝合格,未发现裂纹合格,未发现裂纹由表2可见,GDMA308焊丝的力学性能符合GB/T17853―1999标准,抗晶间腐蚀性能符合GB4334. 3.2熔渣结构对脱渣性的影响0Crl8Ni9不锈钢时,一方面,焊丝本身“轻度”超合金化(焊接时合金元素烧损,焊丝中合金元素含量要稍高),铬含量较篼;另一方面,HJ260为低锰篼硅中氟焊剂,具有一定的氧化性,焊后会在焊缝表面形成一层很牢固的呈细斜条状的胶结渣,难以脱落。产生这种现象的原因由于液态熔淹要与结晶的焊缝金属表面进行反应,反应的产物是在焊缝金属的表面生成一层FeO氧化膜,晶体结构为体心立方晶格,FeO搭建在焊缝金属erFe的体心立方晶格上;在熔渣中形成尖晶石型化合物的二价和三价金属化合物(如Cr203),它们的尖晶石型化合物(MeOMe203)又搭建在焊缝金属表面的FeO晶格上,这样熔渣与焊缝金属牢固地粘在一起,难以清除。
  
  2试样制备与试验方法2.1试样制备GDMA308金属芯焊丝在“FCW50被动拉拔式药芯焊丝机”生产线上经多辊连续轧制和多道连续拔丝减径方法制成。焊丝熔敷金属最终化学成分学性能试样,焊丝直径均为4mm.焊剂选用HJ260,烘干温度为350‘C,保温时间2h.母材为0Crl8Ni9,试样为60°V型坡口,钝边02mm,间隙02mm,板厚12mm.焊前对试验试板两侧50mm内进行除诱去污处理。使用MZ-1000型焊机,焊接工艺参数为:焊接电流500A,焊接电压28~34V,焊接速度600mm/min和550mm/min.在不同的焊接线能量条件下制取两组堆焊试样,其焊接工艺参数及焊缝尺寸见表1. 2.2试验方法液压试验机上测试焊丝接头力学性能;焊接接头的晶间腐蚀倾向依据GB4334. 5―2000,连续煮沸16h后弯曲180°,用10倍放大镜观察;用OlympusPMG3型光学显微镜观察熔渣内表面的形貌;用01ympusSZ61型光学显微镜观察堆焊焊接接头的表1不同线能量条件下焊缝的几何尺寸组号电流/A电压/V焊接速度H0Cr21Nil0焊丝焊缝尺寸/mm GDMA308焊丝焊缝尺寸/mm宏观形貌;用游标卡尺测量焊缝的成形系数。
  
  中华不锈钢网的报道:压下率为3.4%时,轧件表面的温度在进入轧制区后,温度持续下降,最低点温度为1180.93C而当压下率为6. 9%时,最低点温度降为1160.87C出了轧制区以后,表面温度稍有上升,但前者的温升不大于0.25C达到1181.18C而后者温升较大,为2.41C达到1163.28C两者的界面温度都是持续上升的,前者的升幅为0.14°C而后者升幅为1.12C2.2.2轧制速度分别是轧制速度0.时轧件中心和表面的温度曲线。可以看出,随着轧制速度的增加,轧件温度升高。这是由于轧制速度提高,使轧件与轧辊的接触时间缩短,从而使得轧件表面流向轧辊的热量减少,使轧件温度升高;轧制速度提高,使单位时间内的塑性功增力口,乳件温度上升。
  
  2.2.3材料相变在热轧过程中,随着轧制温度的变化,金属的显微组织将发生变化,从而影响到轧件的温度。从(a)中可以看出,在奥氏体区轧制时,最高点的温度为1109.99°C,当轧件出轧制区后,温度一直不断下降。(b)温度曲线轧件在轧制区达到顶点温度c出轧制区后温度下降比较平缓,这是由于在此温度区域,金属组织发生相变产生相变热所至,由于金属在相变过程中,释放相变热的同时,组织也发生了变化。在热力耦合有限元分析中应予以充分考虑。
  
  2.3界面温度的变化趋势在双金属固相复合中,界面温度是影响粘合的重要因素之一。因此,了解在往复轧制中界面M处温度的变化厌律非常重要。图界面处的温度呈基本保持不变,进入乳制区后温度变化比较剧烈,温度在乳制过程中不但不降低反而有所升高。这是由于界面处只发生热传导,没有对流作用。随着乳制速度的提高,这种温升现象比较明显。出轧制区之后,温度基本保持不变。
  
  中华不锈钢网的报道:Q第2道次界面温度则持续升高,上升为1200.57C第3道次界面温度上升为1202.85C在第4道次,界面温度上升为1205.13°Q在第5道次界面温度上升到1 208.9C第6道次界面温度为1211. 81C第7道次界面温度为1217.9C.第8道次界面温度为1220.4C第9道次界面温度为1225C第10道次界面温度为1230C最后一道次界面温度为3结论通过应用有限元MARC软件建立的温度模型及计算结果表明:变形金属在变形区内表面温度持续下降,界面温度略有升高。变形区外,表面温度有所回升。随着乳制道次的增加,乳件内部高度方向温度梯度逐渐减小;随着压下率的增加,温度变化剧烈;随着乳制速度的提高,温度升高;金属显微组织变化会影响乳件温度;界面处的温度呈“S”形,变形区温度变化剧烈,且随着乳制速度的提高,温升现象比较明显。

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