不锈钢板堆焊铜合金的焊接工艺研究

摘要

本文主要研究了采用钨极氩弧焊在不锈钢板上堆焊铜合金的焊接工艺。首先对比了分别采用直流正接和交流时不同电流对于堆焊层熔深的影响，以及相同电流条件下，不同的电源极性对堆焊合金层熔深的影响。其次对比了相同电源极性条件下，不同的焊接电流对铜合金层Fe含量的影响，以及在相同电流下，电源极性对于铜合金层Fe含量的影响。最后分析了电流及电源极性对于铜基体与界面交界处渗透裂纹的影响，同时分析铜合金层中夹钨及夹杂的鉴定与影响因素。进行一系列TIG堆焊工艺试验，并对堆焊层的微观结构，焊缝中夹杂成分进行了分析。
　　试验结果表明，相同电源极性时，焊接电流分别为120A和150A，分析得到随着焊接电流的增大，堆焊层的熔深也随之增大；在相同焊接电流下，直流正接时的熔深比交流时的熔深大。
　　同样在相同的电源极性时，焊接电流分别为120A和150A，分析随着电流的增大，堆焊铜合金层的Fe含量也相应增大；而在相同的焊接电流下，直流正接的Fe含量要比交流时的Fe含量大。
　　不锈钢与铜进行焊接时，在铜基体与铜界面处容易出现由于铜向不锈钢晶界渗透而产生的渗透裂纹。在采用不同电流和不同电源极性时界面处都出现了铜的渗透现象，且在相同电源极性时，随着焊接电流的增加，铜的渗透现象更加明显，而这种渗透现象是造成焊接裂纹的决定性原因。在相同焊接电流下，不同电源极性对铜的渗透现象影响并不明显。并且提出了避免渗透裂纹的措施。
　　不锈钢板上堆焊铜合金，在铜合金层中出现夹杂和夹钨。采用不同工艺参数焊接，合金层中的夹钨量都很少。而合金层中出现大量的夹杂，通过成分鉴定分析，其主要为铜、铝及硅的氧化物。而这些低熔点的氧化物也会促进堆焊层中焊接裂纹的形成。

目录

不锈钢板堆焊铜合金的焊接工艺研究

RESAERCH ON PROCESS OF TUNSTEN ARCBEAD-WELDING BETWEEN STAINLESS STEELAND COPPER ALLOYCandidate: Yang ChunyuSupervisor: Prof．Yan JiuchunAcademic Degree Applied for: Master of EngineeringSpecialty: Materials EngineeringAffiliation: Harbin Turbine Co., LtdDate of Defence: March, 2010Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题意义

1.2 铜-钢异种金属焊接技术的发展现状

1.3 不锈钢上堆焊铜焊接技术的发展现状

1.4 课题研究的目的和意义及主要研究内容

第2章 试验材料、设备及方法

2.1 试验材料

2.2 焊接设备及方法

2.3 焊接接头微观组织分析设备及方法

第3章 焊接工艺对堆焊铜合金熔深的影响

3.1 焊接电流对堆焊层熔深的影响

3.2 电流极性对堆焊层熔深的影响

3.3 本章小结

第4章 不锈钢板堆焊铜合金层中Fe 含量变化规律

4.1 电流大小对铜合金层中Fe 含量的影响规律

4.2 电流极性对铜合金层中Fe 含量的影响规律

4.3 堆焊层中Fe 含量对堆焊层硬度的影响

4.4 本章小结

第5章 堆焊层中的焊接裂纹与夹杂分析

5.1 电流大小对堆焊层裂纹的影响规律

5.2 电流极性对堆焊层裂纹的影响规律

5.3 避免产生渗透裂纹的措施

5.4 不锈钢板堆焊铜合金层中的夹钨现象

5.5 不锈钢板堆焊铜合金层中的夹杂现象

5.6 本章小结

结 论

参考文献

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