發(fā)布時(shí)間：2021-08-18 21:26

　　不銹鋼以其獨(dú)特的耐腐蝕性能,在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中具有舉足輕重的作用。其中奧氏體不銹鋼又以其良好的耐蝕、耐熱及生物相容性,加之優(yōu)良的綜合力學(xué)性能、工藝性能和焊接性能,在常壓容器如酒罐、發(fā)酵設(shè)備以及石油化工、食品機(jī)械等多領(lǐng)域、多行業(yè)上廣泛應(yīng)用。而SUS304不銹鋼（牌號(hào):06Cr18Ni9,即美國(guó)ASTM304奧氏體不銹鋼）作為奧氏體不銹鋼的一種,因其鉻含量?jī)?yōu)勢(shì)而表現(xiàn)出優(yōu)異的焊接性和力學(xué)性能。但是,其導(dǎo)熱系數(shù)（Thermal Conductivity）小、線膨脹系數(shù)（Coefficient of Linear Expansion）大等因素易導(dǎo)致焊接時(shí)存在殘余應(yīng)力,在接頭中產(chǎn)生熱裂紋、析出脆化等缺陷。當(dāng)前,壓力容器正向輕量化發(fā)展,使得不銹鋼薄板的應(yīng)用越來(lái)越多。因此,研究SUS304不銹鋼薄板的焊接性,優(yōu)化現(xiàn)有的焊接工藝,對(duì)奧氏體鋼焊接結(jié)構(gòu)的發(fā)展具有重大的經(jīng)濟(jì)意義。SUS304不銹鋼的很多應(yīng)用,都會(huì)涉及到一種重要的加工方法——焊接。相對(duì)于傳統(tǒng)的焊接方法,TIG焊一方面具有熱輸入低、能量密度高、加熱范圍小優(yōu)點(diǎn),能較好地控制線能量;另一方面,其保護(hù)氣流具有冷卻作用,可降低熔池表面溫度,提高熔池表面張力... 

【文章來(lái)源】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：51 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

奧氏體不銹鋼在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

-10-不銹鋼薄板拘束度較小，在焊接過(guò)程中受到局部的加熱、冷卻作用，形成了不均勻的加熱、冷卻狀態(tài)，這時(shí)焊件會(huì)產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力和應(yīng)變。當(dāng)焊縫的縱向縮短對(duì)薄板邊緣的壓力超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的波浪式變形，影響工件的外形美觀[36]。綜上，焊接不銹鋼薄板時(shí)，關(guān)鍵要注意的問(wèn)題是：嚴(yán)格控制焊接接頭上的熱輸入量，力求在能完成焊接的前提下盡量減小熱輸入量，從而減小熱影響區(qū)，以避免上述缺陷的產(chǎn)生。1.4鎢極氬弧焊工藝及其特點(diǎn)鎢極氬弧焊是焊接奧氏體不銹鋼較為理想的焊接方法。因氬氣保護(hù)效果好，合金元素過(guò)渡系數(shù)高，焊縫成分易于控制；另外，由于熱源較為集中，焊接時(shí)線能量很小，又有冷卻保護(hù)作用，氣焊接熱影響區(qū)較窄，焊縫強(qiáng)度和塑、韌性能都優(yōu)良，焊后不需要清渣，可以全位置焊接和機(jī)械化焊接。圖1-3為TIG焊工藝示意圖。圖1-3TIG焊接工藝示意圖Fig.1-3DraftoftheTIGwelding1.4.1TIG焊概述及其特點(diǎn)TIG焊以金屬鎢（鈰鎢、釷鎢等）作為焊接電極，使用惰性氣體氬氣作為保護(hù)氣體，利用電極與工件之間產(chǎn)生的電弧熱作為熱源，加熱并熔化工件和填充金屬的一種電弧焊方法。鎢極氬弧焊時(shí)，母材金屬加熱特點(diǎn)（主要指能量密度和熱功率大�。┙橛跉夂负秃笚l電弧焊之間，加之在很小的焊接電流（≤10）下，電弧仍可穩(wěn)定燃燒，特別適用于焊接薄或超薄奧氏體不銹鋼的焊接構(gòu)件。原因?yàn)楹附庸ぜ冃涡�，熔�?寬度比高，HAZ小，較傳統(tǒng)焊接方法，其焊接質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)彰顯。Ar保護(hù)可隔絕空氣中的O2、N2、H2等對(duì)電弧和熔池產(chǎn)生不良影響，減少合金元素的燒損，得到致密、無(wú)飛濺、質(zhì)量高的焊接接

-11-頭；TIG焊的電弧穩(wěn)定，弧柱溫度高，熱影響區(qū)窄，所焊的焊件應(yīng)力、變形、裂紋傾向��；最后就是TIG焊為明弧施焊，操作、觀察方便[37-38]。1.4.2TIG焊工藝TIG焊最為薄板奧氏體不銹鋼焊接的一種重要方法，其工藝技術(shù)的正確、合理選擇是充分發(fā)揮設(shè)備效能、預(yù)防焊縫缺陷、保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素。（1）焊前清理。焊接區(qū)及填充焊絲均應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格清理，除盡氧化物、油污、臟物和水分。（2）焊接參數(shù)TIG焊的工藝參數(shù)主要包括：焊接電流Ih、電弧電壓Uh、焊接速度Vh、焊絲直徑d、送絲速度Vs≈（1.0～1.5）Vh、電弧長(zhǎng)度lh、保護(hù)氣體流量Q、電流衰減時(shí)間tsh、電極直徑dj和電極端頭形狀等。其中，我們首先應(yīng)根據(jù)板厚來(lái)決定焊接電流的范圍，再根據(jù)焊接電流來(lái)選擇鎢極種類及直徑。（3）氣體保護(hù)效果氬氣純度愈高，保護(hù)效果愈好。焊接奧氏體不銹鋼時(shí)，一般Ar純度不能低于99.70%。Ar流量應(yīng)根據(jù)噴嘴直徑來(lái)選擇，而噴嘴直徑又與焊接電流、電弧電壓和焊接速度有關(guān)。主要是保證對(duì)焊接接頭的良好保護(hù)，保護(hù)效果可從焊接接頭顏色初步判斷，如圖1-4所示。圖1-4奧氏體不銹鋼焊接接頭顏色與保護(hù)效果關(guān)系Fig.1-4Therelationshipbetweenqualityandcolorinweldseam1.5本文主要研究?jī)?nèi)容本文針對(duì)SUS304奧氏體不銹鋼焊接接頭顯微組織、力學(xué)性能和腐蝕性能進(jìn)行了研究，在研究過(guò)程中對(duì)填焊絲與不填焊絲兩種情況下獲得的焊接接頭進(jìn)行組織、性能對(duì)比GoldenSuperiorqualityBlackInferiorqualityCervinuAveragequalityThequalityofweldseamrangesfromthebesttotheworst.

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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