异种金属CO2气体保护焊接头的组织与性能研究

金属铸锻焊技术｜Ｃａｓｔｉｎｇ Ｆｏｒｇｉｎｇ Ｗｅｌｄｉｎｇ

２０１０年５月

异种金属Ｃ０２气体保护焊接头的组织与性能研究

王少刚Ｌ２．赵凯２。顾冰芳１

（１．解放军理工大学工程兵工程学院，江苏南京２１０００７；２．南京航空航天大学材料科学与技术学院，江苏南京２１００１６）

摘要：研究了采用Ｃ０２气体保护焊方法焊接异种金属紫铜一低碳钢、紫铜一不锈钢、低碳钢一不锈钢的可行性。并利用扫描电镜、光学金相显微镜、Ｘ射线衍射仪、拉伸试验机等分析测试手段，对获得接头的显微组织结构、化学成分、断口特征、力学性能等进行了系统分析研究。结果表明，在试验条件下，获得接头焊缝表面成形良好，界面连接处未发现有微裂纹、夹渣和未熔合等焊接缺陷，接头力学性能可满足实际使用要求。

关键词：Ｃ０２气体保护焊；异种金属；力学性能；微观组织

中图分类号：ＴＧ４４４＋．７３

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１．３８１４（２０１０）０９－０１４６－０４

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随着新材料、新工艺、新设备的不断涌现。近年来由异种金属焊接而形成的复合零部件在航空航天、石油化工、电站锅炉、核能、机械、电子、造船及其它一些领域获得了广泛应用．如啤酒生产用的糊化锅、汽车用轴瓦、氧气输送管用阻火器、管接头、航空航天用仪表等。异种金属结构不仅能充分利用各种不同材料的优异性能，满足工程中的使用要求．而且还能节约贵重金属，降低整体制造成本，提高经济效益【阔。但是，由于异种金属如铜与钢的物理、化学及力学性能等相差很大．使得异种金属的焊接非常困难，在接头中易出现裂纹、气孔等缺陷，导致接头的

与钢等异种金属的ＣＯ：焊接研究工作还比较少见ＩＳ］。总体上缺乏系统的研究报道。基于此，本文拟对铜与钢等异种金属的Ｃ０２气体保护焊工艺进行探索性研究．。针对铜与钢异种金属在焊接中存在的问题，通过理论分析与实际试验，选择合适的填充材料。并结合对获得接头进行力学性能测试及显微组织结构分析，优化试验条件下的焊接工艺参数，以期为异种金属的ＣＯ：气体保护焊在实际生产中的推广应用提供理论指导和技术支持。

１实验材料与方法

本文中研究了三种常用金属材料之间的ＣＯ：气体保护焊接性：工业纯铜（Ｔ２，Ｃｕｉ＞９９．９０％，杂质含量Ｓ≤０．００５％，Ｐｂ≤０．００５％。Ｂｉ≤０．００２％，Ｏ≤０．０６％）、低碳钢（Ｑ２３５）、不锈钢（１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ）。焊接

力学性能降低【２～。尽管Ｃ０２气体保护焊具有生产

效率高、成本低、接头质量高等特点，但目前有关铜

收稿日期：２００９－０９．２４

作者简介：王少刚（１９６６一），男，江西吉安人，副教授，博士后，主要从

事异种金属及铝基复合材料的焊接；电话：０２５．５２１１２９０１；Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｇｗａｎｇ＠ｎｕａ＆ｅｄｕ．ｃｎ

工艺实验选用Ｍｎ、Ｓｉ含量较高的Ｃ０２气体保护焊常用焊丝Ｈ０８Ｍ｜１２ＳｉＡ作为填充材料。低碳钢、不锈钢母材和填充焊丝的化学成分见表ｌ。

Ｈｏｔ

１４６

ＷｏｒｋｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

２０１０，Ｖ０１．３９，Ｎｏ．０９

上半月出版

襄１低碳钢、奥氏体不锈钢及焊丝的化学成分

（质量分数．％）

Ｔａｂ．１

Ｃａｓｔｉｎｇ Ｆｏｒｇｉｎｇ Ｗｅｌｄｉｎｇ｜金属铸锻焊技术

察拉伸断口形貌，以探讨异种金属接头的形成机理。

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２实验结果及分析

２．１接头力学性能

焊接接头拉伸试验结果如表３所示。可以看出，铜与钢的接头特别是Ｔ２．Ｑ２３５的接头，铜侧的热影响区强度与母材铜的相比有明显下降．而Ｔ２．１Ｃｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ接头虽然拉伸时也断在铜侧热影响区，但抗拉强度并没有下降太多，其强度值比Ｔ２一Ｑ２３５接头的抗拉强度值要高。总体来说．铜侧热影响区是铜与钢接头区域的薄弱环节。Ｑ２３５．１Ｃｒｌ８ＮｉｇＴｉ接头的断裂部位为离焊缝区相对较远的Ｑ２３５侧母材，相比较而言。其抗拉强度是三类接头中最高的。分析其原因，这是由于Ｑ２３５与１Ｃ …… 此处隐藏：1734字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……