應用電弧對焊技術的T11型管特性研究

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應用電弧對焊技術的T11型管特性研究

電磁驅動的電弧對焊（MIAB）技術是通過外部磁場來調節電弧沿管道旋轉角度的一種用于接合管道和管筒的壓力焊接工藝。研究了低合金鋼（T11）管應用MIAB技術其熱機械影響區（TMAZ）微觀結構的變化。針對MIAB技術，研究了其電弧電流的變化和電弧旋轉時間以確保這一焊接工藝可適應高達30MPa的焊接應用壓力。

針對所有MIAB焊接樣品，從焊縫到基礎金屬都呈現出4種顯著不同的熱影響區，依次編號為TMAZI～IMAZIV。

（1）TMAZⅠ包含貝氏體和多邊形鐵素體/針狀鐵素體。

（2）TMAZⅡ包含上貝氏體板條。

（3）TMAZⅢ包含粒狀貝氏體。

（4）TMAZⅣ包含細小鐵素體和珠光體。

（5）鐓粗工藝變形影響焊縫微觀結構變化（TMAZⅠ）。

（6）4種熱影響區的硬度值均高于基礎金屬，且TMAZ II因上貝氏體板條的存在其硬度值最高。

（7）由于TMAZ樣品存在貝氏體轉變，使焊縫擁有更高的抗拉強度和延展性。

（8）電弧電流對形成無缺陷焊縫接口起著重要作用。電弧電流過低易引起冶金缺陷，導致焊接性能退化。

然而，對電弧電流優化值的研究將針對不同材料和不同尺寸探索的領域。

從研究結果可知，TMAZ區硬度高于基礎金屬部分，這得益于發生的貝氏體相變，焊縫的拉伸強度和延展性也明顯優于基礎金屬。同時，針對電弧電流對焊縫的影響效果也做出了詳細說明，當電弧電流值較高時，可做到無缺陷焊接。研究結果表明，MIAB試樣在高壓應用時具有良好的結構性能相關性，且允許企業以更低的成本增加產量。

這項研究有利于MIAB技術在高壓環境中推廣應用。

刊名：Defence Technology（英）

刊期：2015年第11期

作者：R. Sivasankari

編譯：苗志慧