不同焊接方法對焊接性能的影響

陳同全

【摘 要】本文通過采用兩組不同的焊接工藝方法--鎢極氬弧焊、焊條電弧焊組合焊接工藝方法與CO2實芯、藥芯焊絲組合焊接工藝方法，對所得的焊縫進行破壞性理化試驗，根據不同的試驗數據對焊接接頭的力學性能及金相組織進行比對，比較兩種不同焊接工藝方法對P265GH鋼焊接接頭性能的不同。

【關鍵詞】焊接方法；P265GH；性能；高效；金相

一、前言

半自動化的CO2氣體保護焊的生產效率遠高于手工電弧焊，但是焊接接頭的機械性能略低。而鎢極氬弧焊、焊條電弧焊組合焊接工藝方法（TIG+SMAW組合焊）與CO2實芯、藥芯組合焊工藝方法（MAG+FCAW組合焊）兩組不同的方法對P265GH鋼板進行焊接，在保證焊接質量符合相應的技術標準和產品技術要求的前提下，可選擇MAG+FCAW組合焊進行產品焊接，以達到節能增效的目的[1]。

二、試驗結果及對比分析

兩組試驗完成焊接操作后，分別進行無損檢驗，并分別進行焊縫熔敷金屬棒拉伸試驗、橫向棱形拉伸試驗、沖擊試樣、硬度試驗及微觀金相檢驗。

（一）拉伸試驗

本次試驗的拉伸試驗分為焊縫熔敷金屬棒拉伸試驗和橫向棱形拉伸試驗，試驗結果均滿足設計要求和相關技術標準的規定。通過兩組數據對比，TIG+SMAW組合焊所得焊縫金屬的屈服強度與拉伸強度明顯高于MAG+FCAW組合焊所得焊縫金屬的值（530MPa/510MPa）；橫向棱形拉伸試驗TIG+SMAW組合焊與MAG+FCAW組合焊拉伸強度值相差均不大（485MPa/472MPa），試驗數值均高于母材的屈服強度356MPa和拉伸強度483MPa。

（二）沖擊試驗

分別對兩組試樣的焊縫金屬、熱影響區及母材進行沖擊試驗，試驗結果（詳見表2-3）均滿足設計要求和相關技術標準的規定。沖擊試驗均為韌性斷裂，詳見沖擊試樣圖見圖2-2。TIG+SMAW組合焊焊縫金屬與熱影響區的沖擊韌性明顯高于與MAG+FCAW組合焊的沖擊韌性，主要是因為CO2氣體是強氧化性氣體，所以焊縫中含有較多的非金屬夾雜物，較大的降低了焊縫中沖擊韌度[2]，而母材位置的沖擊韌性相差不大。

（三）硬度試驗

對所得試樣進行維氏硬度試驗，試驗結果（詳見表2-4）均滿足設計要求和相關技術標準的規定。通過對比，TIG+SMAW組合焊所得試樣的硬度要略高于與MAG+FCAW組合焊的硬度。

（四）微觀金相檢驗

在200倍的顯微鏡下，不同焊接工藝方法的試樣金相組織為分布均勻鐵素體+珠光體，未見顯微裂紋和異常組織，滿足設計要求和技術標準的規定。焊接操作結束后，隨著冷卻速度逐漸加快，焊縫中珠光體含量增多、鐵素體減少，焊縫的強度和硬度提高，而塑性、韌性下降。因為采取的是多層多道焊，后一道焊對前一道焊起到了后熱的作用，前一道焊對后一道焊起到了預熱的作用，焊縫金屬性能得到了改善，均能使焊接接頭具有規范要求的力學性能 [3][4]。

三、結束語

目前，CO2氣體保護焊在預制施工中全面開展，主要在結構支撐件焊接中實施，后續可根據現場的施工環境、焊接結構性能要求及設計技術條件的規定以及工作量多少，選擇相應的自動或者半自動焊接工藝方法，在保證焊接質量前提下，既能夠提高焊接生產效率，縮短生產周期，更能大幅度地降低生產成本，提高經濟效益。

【參考文獻】

[1]劉云龍. CO2氣體保護焊技術. [M]北京：機械工業出版社2009

[2]中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊第1卷（第三版）[Z].北京：機械工業出版社，2006

[3]中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊第2卷（第三版）[Z].北京：機械工業出版社，2006

[4]崔忠圻.金屬學與熱處理.[M] 北京：機械工業出版社1988