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06Cr19Ni10為亞穩定型奧氏體不銹鋼,因其具較好的室溫、低溫力學性能,便于進行機械加工、沖壓,且在氧化性環境中具有優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、線膨脹系數大等特點,因此在焊接過程中會產生較大的熱應力,容易出現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焊雖然電弧穩定,可以用于焊接不銹鋼薄板,但其生產效率低,大大限制了其在實際生產中的普遍應用。微束等離子弧焊、冷金屬過渡焊技術已成功應用于大多數金屬的焊接中,國外已在奧氏體不銹鋼薄板的焊接生產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,具有十分重要的現實意義。

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。