TIG焊表面重熔技術在構架焊接工藝中的應用

張偉忠

摘要：眾所周知，TIG具有表面熔覆的特性。以焊縫焊趾為研究對象，進行了TIG重熔實驗，研究發現TIG重熔能夠將對熱敏感區的晶粒細化，強化了接頭部分的韌性，增加了焊縫的塑性。

關鍵詞：TIG焊;構架;焊接;工藝;重熔技術

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.01.090

目前，我國地鐵的轉向架的結構中的橫梁與吊座在焊接的過程中普遍采用的是基于MAC焊接對接模式的管—板接頭，接頭在焊接完畢后對焊接部位進行打磨圓滑。因為吊座是主要的受力部分，長期以往，管板交界之處容易產生裂紋，這些裂紋會不斷地沿著焊縫進行縱向擴大，繼而導致撕裂產生。通過復合TIG與MAG技術，能夠細化晶粒，降低組織的淬硬特性，提高焊縫部位的韌性，繼而減少上述冷裂紋問題。

1材料與方法

本次研究材料為厚度12mm型號為S35J2的細晶粒鋼，其化學成本、性能指標以及組織形態分別見表1、2和圖1。

2試驗結果與分析

2.1熱敏感區金相部分

圖2和圖3分別是在上述表3兩種不同焊接工藝下，焊接接頭部分的熱敏感區的金相組織部分的形態。

通過兩個圖的對比，不難發現，不同的焊接方法對熱敏感區的晶粒影響不同，晶粒雖然都有不同程度的增大，但復合MAG+TIG法對晶粒的影響要顯然比傳統單一的MAG法要小很多。在對多層多道的焊件進行的焊縫焊接時，其底層組織基本上是一些個體較小的鐵素體和珠光體，韌性比較大，這與后焊層的退火特性不無關系，因此，晶粒能夠保持細小形態，韌性和塑性得到提升。然而，數次對該組織輸入大熱，能夠導致熱敏感區變寬變大，晶粒增大，由于這一區域的脆性較強，這一問題在焊縫的外層比較明顯。因此，融入TIG法后，外層組織能夠細化，晶粒發生球化反應。

2.2不同工藝下焊接接頭的機械性能比較

對表3兩種不同焊接工藝下的產品進行再加工，做成拉伸和沖擊試樣，并對這兩種試樣的過去進行檢測，表4為機械性能檢測結果。

由表4的結果，我們發現單一的MAG法使得焊接的接頭與母材相比在屈服強度以及拉升強度方面有著顯著的降低，而復合MAG+TIG法則沒明顯變化。這主要是由于，TIG和MAG雖然都是弧焊，然而兩者在本質上有著明顯的區別，TIG法的熱入量接近MAG的幾十倍。再加上TIG的熱輸入比較集中，MAG則比較分散，造成焊接的影響區范圍較大，導致組織粗大，脆性較大。因此，基于TIC的表面熔覆特性，通過TIG對外層的焊接焊縫進行重熔后，可以讓晶粒細化，焊縫的韌性和塑形得到提高。

3結論

（1）傳統單一的MAG法下的焊接接頭與母材相比，在屈服和拉升強度方面有著顯著的下降，而復合MAG+TIG法則沒有明顯下降，且接頭的韌性要比MAG法的高。

（2）利用復合MAG+TIG法能夠顯著改善管板焊接接頭的組織性能。

參考文獻

[1]Kyung-Tae Park，Yong-Seog Kim，Jung Gout Leading，Hunk shin. Thermal stability and mechanical properties of ultra fine grained low carbon steel[M].Materials Science and Engineering，2000，293：165-172.

[2]How A A.Ultra fine grained steel industrial prospects[J].Material Science and Technology，2000，16（11-12）：335.

[3]劉大明，何春光等.超細晶粒鋼的焊接[J].鋼鐵，2000，35（2）：32-34.