bhw35钢热丝tig堆焊接头组织及性能研究

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1、一试验研究r蜷掳[6]王宝，宋永伦．焊接电弧现象与焊接材料工艺性(1O)：60—63．[M]．北京：机械加工出版社，2012．[10]李春国．活性CO：气体保护焊的研究[D]．天津：天津[7]王宝．焊接电弧物理与焊条工艺性设计[M]．北京：大学硕士学位论文，2007．机械工业出版社，1998．[8]李存剑，赵士谦．活化焊丝电弧形态及熔滴过渡的研究[J]．焊接技术，1997(4)：6—7．作者简介：李敬勇，1963年出生，博士，教授。主要从事新材[9]杨春利，牛尾诚夫，田中学．TIG焊熔池表面张力的测料、有色金属及异种金属连接技术和新型焊接技术定及表面活性剂的影响[J]．机械工程学报，2000，

2、36研究。BHW35钢热丝TIG堆焊接头组织及性能研究重庆理工大学材料科学与工程学~(400050)伍光凤摘要采用热丝TIG堆焊的方法，在钢基体上堆焊不锈钢耐蚀层，分析了堆焊层接头的显微组织和性能。分析结果表明，基体和堆焊层结合良好，堆焊层组织呈典型的树枝状晶，多层堆焊形成了树枝状晶与柱状晶交替出现的组织；多层堆焊中，硬度沿堆焊层深度呈波浪变化，过渡层中的硬度值较高，而堆焊层交界处的硬度值有所下降；电化学性能表明，在5％HC1溶液中，接头各区抗电化学腐蚀能力由大到小的顺序依次为：过渡层、顶层堆焊层、熔合区、基体；堆焊耐蚀层具有良好的耐晶间腐蚀性能。关键词：热丝TIG堆焊组织耐腐蚀性能中图分类号

3、：TG113效破坏的薄弱区，它会降低焊接结构的使用可靠0前言性E2]。在承受一定载荷的低碳钢或低合金钢表面堆焊耐由此开展预先堆焊过渡层的研究，采用热丝TIG蚀层是一种厚壁结构制造的经济、实用方式，在石油化焊工艺预先在BHW35钢基体表面预堆敷一层高cr、Ni工、核工业、压力容器等制造领域具有较大的应用价的过渡层材料，然后堆焊不锈钢耐蚀层，以其解决上述值。热丝TIG堆焊是在传统TIG焊的基础上采用预热工程问题，为BHW35表面堆焊不锈钢提供试验依据和焊丝以堆焊工艺进行焊接的方法。热丝TIG焊由于预理论基础。热焊丝，加快了填充丝的熔化速度，提高了熔敷效率，1试验材料同时调整了焊接熔池的热输入量，降

4、低了基体的稀释率，扩大了焊接工艺方法的适应性和应用范围，使TIG试验基体材料为BHW35钢，供货状态为1050～焊用于厚壁部件焊接和大面积堆焊成为可能¨j。1080℃正火，760～790回火，尺寸为600mm×300BHW35钢是压力容器简体常用钢，但由于其与不mm×90mm。堆焊过渡层材料为ER309MoL，耐蚀层为锈钢化学成分差异较大，导致二者的焊接性较差，具体ER316。基体及堆焊材料化学成分如表1所示。表现为：接头熔合区易发生碳迁移，使基体侧出现脱碳堆焊前，对基材预热150—200qC，堆焊工艺参数层造成软化，不锈钢堆焊一侧形成增碳层而硬化；其见表2。采用线切割截取包括堆焊层、热影响区

5、及部分次，基体对焊缝的稀释作用，可能在熔合区形成马氏体母材区的接头试样，进行硬度测试、金相观察。采用脆性层，该区是一个高硬度脆性层，也是导致构件失M273型恒电位仪在5％HC1溶液(20℃)电解质中分别测量堆焊接头各区的极化曲线及交流阻抗曲线；采收稿日期：2o13—09—13用10％草酸对堆焊接头试样进行电解腐蚀处理，腐蚀基金项目：重庆高校优秀成果转化资助重大项目(KJZHll215)后的试样用金相显微镜观察。2013年第11期23试验研究r蜉掳333332∞∞∞加∞∞呈典型的树枝状晶，从堆焊过渡层至表面，结晶形态由较粗大的胞状晶、胞状树枝晶过渡到细小的柱状树枝晶，当多层堆焊时形成树枝状晶与柱

6、状晶交替出现的组织，该组织形态有利于增强表面硬度和强度J。堆言焊层的显微组织主要为奥氏体+铁素体+少量碳化御肇物。但不同位置处铁素体的形态及所占比例均不同，在堆焊层中部铁素体以骨架状为主，偏离中心处以板条状铁素体为主，而远离中心的过渡区以蠕虫状为主。6铁素体的形态分布主要受Cr／Ni。及冷却速度的影响。1×lO。9lxl0_8lxl0lxl0．6lxl0-5lxl0_4lxl02．2堆焊接头显微硬度分析图3为堆焊接头显微硬度分布曲线。可以看出，电流密度／(A·)在堆焊层中，硬度呈波浪变化。堆焊表层由于散热条图43．5％NaC1溶液中的极化曲线件好，树枝状枝晶组织规则且细小，其硬度较高；随着可以

7、看到堆焊接头中，基体的自腐蚀电位最低，其距堆焊层表面距离的增加，散热条件变差，枝晶组织生他各区大致相同，都在一0．42V左右，但自腐蚀电流不长逐渐向平面方式推进，且枝晶发生长大，硬度值下同。最小自腐蚀电流表示试样在溶液中的抗腐蚀能降；当到达熔合线附近的过渡层时，硬度值反而有较显l2345678力，自腐蚀电流越小，材料表面抗腐蚀能力越强。因著的增高，分析其成因可能有两方面：一是随着堆焊层此，在3．5