T2铜与1Cr18Ni9Ti不绣钢的双丝焊工艺研究

发布时间：2017-09-03 21:13

  本文关键词：T2铜与1Cr18Ni9Ti不绣钢的双丝焊工艺研究

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【摘要】：本文采用SATRMATC R450自动双丝焊设备对5mm厚的铜(T2)与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)板材进行了异种金属双丝焊的工艺研究,分别采用F 1.0mm的硅青铜(HS211)-不锈钢焊丝(H0Cr19Ni12Mo2)和铜(HS211)-低合金钢焊丝(ER50S-6),通过选择合理的焊接规范参数以及辅丝加脉冲、辅丝偏铜侧等工艺措施实现了铜与不锈钢的对接。通过正交实验设计与极值法分析,得出了不同焊丝对接焊的最佳工艺参数,实验结果表明：采用铜-不锈钢焊丝时的最佳规范是：主丝为铜焊丝,电流138A,电压23.8V；辅丝为不锈钢焊丝,电流118A,电压24.2V,加脉冲,偏铜距2mm；焊接速度50cm-min-1,坡口间隙1.5mm。采用铜-低合金钢焊丝时的最佳规范是：主丝为铜焊丝,电流145A,电压24.4V；辅丝为低合金钢焊丝,电流124A,电压23.6V,加脉冲,偏铜距2mm；焊接速度55cm-min-1,坡口间隙2mm。两种组合都实现了铜与不锈钢的双丝焊对接且焊缝成形美观,无气孔、裂纹、夹杂等缺陷。力学性能检测结果表明：铜-低合金钢焊丝对接的焊缝硬度为90.6～98.5HB,铜-不锈钢焊丝对接的焊缝硬度为94.8～112.8HB；且两种接头的抗拉强度都达到了210MPa以上,均在铜侧热影响区域发生韧性断裂。金相组织观察与XRD、EDS分析表明：铜-不锈钢焊丝对接的焊缝组织为a-Cu+(γ+d)-Fe,铜-低合金钢焊丝对接的焊缝组织为a-Cu+F,铜-低合金钢焊丝对接的焊缝中Cu的含量在53.03～58.59%之间,与理论计算值接近；两种焊丝对接的接头在铜与不锈钢母材两侧都达到了比较好的熔合。
【关键词】：双丝焊 铜-不锈钢 对接焊工艺 金相组织 力学性能
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG409
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 本课题研究意义9
• 1.2 铜钢异种金属焊接技术的发展现状9-15
• 1.2.1 铜-钢异种金属材料的焊接性9-11
• 1.2.2 铜-钢的焊接方法及特点11-15
• 1.3 双丝焊技术的应用与发展15-18
• 1.3.1 双丝焊的特点与应用16-17
• 1.3.2 双丝焊的研究发展现状17-18
• 1.4 本课题研究的主要内容18-20
• 2 试验设备、试验材料及工艺方案20-28
• 2.1 焊接设备20-21
• 2.2 性能检测设备21-23
• 2.2.1 金相观察与XRD物相分析21-22
• 2.2.2 SEM及EDS成分检测22
• 2.2.3 硬度检测22
• 2.2.4 拉伸测试22-23
• 2.3 焊接材料23-24
• 2.4 焊前准备及基本参数设定24-26
• 2.4.1 焊前准备24-25
• 2.4.2 焊机的功能参数设定25-26
• 2.4.3 辅丝偏铜解决措施26
• 2.5 实验方案设计26-28
• 3 铜-不锈钢焊丝的双丝焊实验与结果分析28-40
• 3.1 堆焊实验28-29
• 3.2 焊接参数对焊缝成形的影响29-33
• 3.2.1 焊接电流30
• 3.2.2 焊接电压30-31
• 3.2.3 焊接速度31-32
• 3.2.4 坡口间距及干伸长32
• 3.2.5 保护气流量32-33
• 3.3 铜-不锈钢板的双丝对接焊33-39
• 3.3.1 正交实验方案设计33-34
• 3.3.2 结果分析34-35
• 3.3.3 焊缝外观成形评定35-37
• 3.3.4 最佳工艺参数确定37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 铜-低合金钢焊丝的双丝焊实验与结果分析40-48
• 4.1 不锈钢表面的堆焊实验40-42
• 4.2 铜-不锈钢板的双丝对接焊42-46
• 4.2.1 正交实验与结果分析42-45
• 4.2.2 焊缝外观成形评定45
• 4.2.3 最佳工艺参数确定45-46
• 4.3 本章小结46-48
• 5 接头的力学性能及组织分析48-65
• 5.1 焊接接头的硬度测试分析48-49
• 5.2 抗拉强度检测49-51
• 5.3 焊缝组织分析51-56
• 5.3.1 XRD物相分析51-53
• 5.3.2 铜-不锈钢焊丝对接接头的金相分析53-54
• 5.3.3 铜-低合金钢焊丝对接接头的金相分析54-55
• 5.3.4 基体材料组织变化55-56
• 5.4 EDS焊缝成分分布分析56-61
• 5.4.1 铜-不锈钢焊丝对接接头EDS成分分析56-59
• 5.4.2 铜-低合金钢焊丝对接接头EDS成分分析59-61
• 5.5 焊接缺陷与预防61-64
• 5.5.1 气孔61-62
• 5.5.2 裂纹62-64
• 5.6 本章小结64-65
• 结论65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录71

【参考文献】

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本文编号：787354