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(xué)性能,便于進(jìn)行機(jī)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(yīng)用于儀表儀器、醫(yī)療設(shè)備、石油精煉、鐵路機(jī)車(chē)等重要領(lǐng)域。但相比于碳鋼,奧氏體不銹鋼具有電阻率高﹑熱導(dǎo)率小、線(xiàn)膨脹系數(shù)大等特點(diǎn),因此在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)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(yán)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(shí)際生產(chǎn)中的普遍應(yīng)用。微束等離子弧焊、冷金屬過(guò)渡焊技術(shù)已成功應(yīng)用于大多數(shù)金屬的焊接中,國(guó)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(yīng)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(duì)1.5 mm厚06Cr19Ni10奧氏體不銹鋼(304不銹鋼的新型號(hào))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(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比分析研究,為我國(guó)奧氏體不銹鋼連接技術(shù)提供技術(shù)理論與實(shí)踐依據(jù),具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

試驗(yàn)?zāi)覆臑?.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(jìn)行焊接,保護(hù)氣體為100% Ar ; CMT選用幣1 . 0 mm的ER308LSi實(shí)芯焊絲,保護(hù)氣體為98% Ar + 2%0。其試驗(yàn)材料化學(xué)成分及力學(xué)性能分別見(jiàn)表1。

兩種焊接方法焊接時(shí)均采用對(duì)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(jiàn)表2。焊接試件焊后均進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)試驗(yàn):外觀檢測(cè)、滲透檢測(cè)和X射線(xiàn)檢測(cè),3種檢測(cè)結(jié)果均為合格。對(duì)無(wú)損檢測(cè)試驗(yàn)合格的焊接接頭進(jìn)行拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn),表面硬度試驗(yàn)﹑脈動(dòng)拉伸疲勞試驗(yàn)以及顯微組織分析。