微合金鋼用高強(qiáng)韌氣體保護(hù)焊絲的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、　　本課題通過(guò)添加各種合金元素并且調(diào)整碳的含量來(lái)制備新型低碳高強(qiáng)度高韌性的氣體保護(hù)焊絲,研究焊縫中組織與性能之間的相互關(guān)系及其影響因素,探討合金元素對(duì)基體組織的各種交互作用。針對(duì)目前鍍銅焊絲存在的問(wèn)題,通過(guò)復(fù)合電鍍的方法制備新型鍍層焊絲?？紤]實(shí)際焊接生產(chǎn)工藝和成本要求,研制開發(fā)適用于氣體保護(hù)焊的強(qiáng)度級(jí)別在700MPa以上的新型鍍層焊絲。
　　研究結(jié)果表明：(1)采用本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成分制備出的焊絲顯微組織主要以大量細(xì)小均勻的針狀鐵素體

2、為主,其抗拉強(qiáng)度均達(dá)到了700MPa以上,最高達(dá)到了1100MPa,其塑性較好,顯微硬度均=260HV0.3,其綜合力學(xué)性能較好。(2)采用所制備焊絲進(jìn)行平板對(duì)接實(shí)驗(yàn),焊縫成形良好,平滑美觀,不存在氣孔,熔敷金屬的顯微組織主要以狀鐵素體為主,焊接接頭的抗拉強(qiáng)度均達(dá)到了700MPa左右,-20℃時(shí)的沖擊韌性也=76J。由其沖擊斷口的能譜圖譜中可以看出熔敷金屬?zèng)_擊斷面均勻分布著球形的Ti2 O 3、MnO、TiN、TiC等各種合金元素的氧化

3、物、碳化物以及氮化物,這些夾雜物很好的強(qiáng)化以及韌化了熔敷金屬。(3)分析Ni-TiO2復(fù)合電鍍中各工藝參數(shù)對(duì)其鍍層的影響,確定最佳的施鍍工藝為：PH為3-5.5,施鍍溫度為35℃,陰極電流密度為2.5A/dm2,施鍍時(shí)間為1h,TiO2含量為24g/L。最終得到的焊絲鍍層表面均勻、無(wú)裂紋,與基體結(jié)合良好；鍍層厚度可達(dá) 74μm。鍍層主要由大量的Ni和少量的TiO2組成,TiO2主要以細(xì)小的顆粒狀團(tuán)聚在一起,并且被Ni顆粒包裹在其中。相較

4、于無(wú)鍍層的焊絲,其熔敷金屬的組織更加細(xì)小、均勻,說(shuō)明該鍍層對(duì)其起到了很好的改善作用。(4)采用復(fù)合電鍍方法制備出的 Ni-Cu 復(fù)合鍍層表面光滑、均勻、致密、無(wú)裂紋。對(duì) Ni-Cu 復(fù)合鍍層的各影響因素進(jìn)行研究,得到最佳工藝條件如下：鍍 N i時(shí)間15s,鍍Ni時(shí)的陰極電流密度4A/dm2,鍍銅時(shí)間60s,鍍銅時(shí)陰極電流密度為20A/dm2,鍍液溫度為 55℃,NiSO4·6H2O 為 300g/L ,NiCl2·6H2O 為 30g/