用于海洋級(jí)合金異種接頭的脈沖電流鎢極氬弧焊技術(shù)

用于海洋級(jí)合金異種接頭的脈沖電流鎢極氬弧焊技術(shù)

Monel 400和AISI 904L這兩種海洋級(jí)合金異種接頭的連接方法是目前研究人員比較關(guān)注的課題。掌握這些金屬的焊接工藝，對(duì)于推動(dòng)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有著重大意義。

Monel 400是一種固溶強(qiáng)化的銅-鎳合金，具有很高的耐腐蝕性和良好的力學(xué)綜合性能，因此在機(jī)械行業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，其主要被用來(lái)制造閥門(mén)、泵和螺旋槳軸等零部件，在一些化學(xué)加工設(shè)備、化學(xué)容器和管道等方面也有所應(yīng)用。超級(jí)奧氏體不銹鋼AISI 904L是一種低碳高合金奧氏體不銹鋼，AISI 904L中Ni和Mo添加量較高，因此其耐腐蝕性一般優(yōu)于其它奧氏體不銹鋼，被廣泛應(yīng)用于腐蝕性高的場(chǎng)合。

將Monel 400和AISI 904L這兩種海洋級(jí)合金進(jìn)行金屬組合焊接時(shí)，研究人員提出使用ERNiCu-7和ERNiCrMo-4作為填充金屬，通過(guò)脈沖電流鎢極氬弧焊技術(shù)進(jìn)行焊接。通過(guò)建立相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)一步研究在焊接過(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)與合金性質(zhì)的關(guān)系。以下是研究得出的主要結(jié)論。

（1）通過(guò)使用ERNiCu-7和ERNiCrMo-4作為填充金屬，脈沖電流鎢極氬弧焊可以實(shí)現(xiàn)Monel 400和AISI 904L這兩種金屬異種接頭的連接。

（2）通過(guò)試驗(yàn)可以觀察到焊件熔融區(qū)的微觀結(jié)構(gòu)，顯示出ERNiCu-7在焊接過(guò)程中會(huì)形成長(zhǎng)短不一的樹(shù)枝狀晶體，而ERNiCrMo-4則主要形成遷移的晶界。

（3）拉伸試驗(yàn)研究表明，斷裂一般發(fā)生在使用ERNiCu-7焊接時(shí)的Monel 400母體金屬上，拉伸失效一般出現(xiàn)在Monel 400的熱影響區(qū)。

（4）通過(guò)試驗(yàn)可觀察到，ERNiCu-7焊件的平均抗拉強(qiáng)度一般大于ERNiCrMo-4焊件。非混合區(qū)的存在是導(dǎo)致ERNiCrMo-4焊件拉伸強(qiáng)度弱化的主要原因。

（5）夏比V型缺口的研究表明，兩種焊件進(jìn)行組合焊接后的平均沖擊韌性幾乎等于或略大于AISI 904L。

刊名：Journal of Manufacturing Processes（英）

刊期：2016年第1期

作者：K.Devendranath Ramkumar et al

編譯：陳少帥