E308LT0-3焊丝矿物质组份对焊接工艺性能影响的研究

摘要

目前国内不锈钢药芯焊丝主要以气保护为主，尚未形成不锈钢自保护药芯焊丝系列产品。本文以奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝E308LT0-3为研究对象，研究了预处理温度对药粉流动性和均匀性的影响以及矿物质组份对焊接工艺性能的影响，研制了一种以BaF2-CaO-TiO2-SiO2为主渣系的奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝，所研制的焊丝质量稳定，工艺性能优良，为奥氏体不锈钢药芯焊丝的研制奠定了基础。
　　本焊丝研制的渣系由于大量碳酸盐、氟化物等流动性差的物质加入，使得药粉的流动性和均匀性较差，导致焊丝质量不稳定。本文通过采用Carr指数法和标准偏差法来表征粉体的流动性和均匀性，并利用扫描电镜提取粉体颗粒的微观形貌来研究预处理温度对粉体流动性和均匀性的影响。结果表明，随着预处理温度的升高，流动性和均匀性均提高，微观颗粒的表面状态由片状变为球状，当预处理温度达到700℃时，可以制造出质量稳定的药芯焊丝。
　　矿物质组份的配比是自保护药芯焊丝研制过程中的重点和难点，文中采用极端顶点混料回归方法，运用Design Expert软件进行了实验设计，并建立了矿物质组份关于焊接工艺性能（脱渣率、飞溅率、焊缝成形、电弧稳定性）的回归方程，获得了矿物质组份对焊接工艺性能影响的三维相应曲面图和二元等值图，同时，利用优化求解功能，得到了综合工艺性能良好的矿物质组份的配比，经实际验证效果良好。
　　利用高速摄像和汉诺威弧焊质量分析仪对焊接过程的熔滴过渡形式进行了研究，在相同焊接参数下，不同矿物质组份配比的焊丝的熔滴过渡形式主要有短路过渡、大熔滴排斥过渡和细颗粒过渡三种，通过焊接工艺实验，确定了细颗粒过渡为本渣系组份下较理想的过渡形式，制定了基础配方的焊接工艺范围为：U=(25-32)V，I=(200-310A)。

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第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 不锈钢药芯焊丝的发展

1.3 国内外不绣钢药芯焊丝研究进展

1.4 自保护药芯焊丝的研究进展

1.5本文的课题来源及研究内容

第二章 药粉组份的选择及焊丝的制备

2.1 渣系组份的选择

2.2合金成分设计及钢带的选择

2.3焊丝的制备:

2.4小结

第三章 预处理温度对药粉流动性和均匀性的影响

3.1 粉体流动性和均匀性的表征方法

3.2 预处理温度对粉体流动性的影响

3.3 预处理温度对粉体均匀性的影响

3.4 小结

第四章 矿物质组份配比对焊丝工艺性能的影响

4.1试验方案设计

4.2渣系组份对脱渣性的影响

4.3 对飞溅率的影响

4.3焊缝成形

4.4 电弧稳定性

4.5验证试验及配方优化

4.6 本章小结

第五章 熔滴过渡试验

5.1 试验方法

5.2 不同矿物质组份下的熔滴过渡形式

5.3 焊接电压对熔滴过渡形式的影响

5.4 小结

第六章结论

参考文献

致谢

附录

在学期间发表的学术论文和参加科研情况