熱水器內膽縱縫焊接工藝優化及組織性能

陳致遠， 郭凱， 王猛， 魏艷紅， 曹承明， 童志武

(1.南京航空航天大學，江蘇 南京210000；2.美的集團，廣東 佛山 528000)

0 前言

電熱水器作為薄壁壓力容器，對強度及耐腐蝕性有很高的要求[1]。搪瓷鋼是第三代熱水器內膽材料，具有較好的防腐性、耐壓性和密封性，已在市場廣泛使用[2-3]。電熱水器搪瓷鋼內膽縱縫等離子弧焊(PAW)是電熱水器內膽制造過程主要焊接工藝之一[4-5]，熱水器行業由于缺少相關的焊接工藝評定標準，一般很少進行嚴格的評定，焊接工藝規范化水平低，造成內膽焊接工藝范圍寬，焊縫質量波動大，導致縱縫經常成為內膽開裂漏水的主要區域。

焊接工作者針對搪瓷鋼內膽進行了廣泛深入的研究，取得了可喜的成果。韓建波[6]及王興國[7]分別針對1.8 mm厚度BTC330R搪瓷鋼內膽縱縫焊接，進行焊接試驗、性能測試及有限元仿真分析，優化了內膽縱縫焊接參數，提高了縱縫性能。Puoza等人[8]對比研究內膽搪瓷前后縱縫微觀組織、顯微硬度及殘余應力等的變化，證明搪瓷可以降低顯微硬度及殘余應力，提高縱縫性能。楊崢等人[9]對電熱水器內膽縱縫開裂進行了研究，通過斷口掃描及微觀組織分析，表明焊縫與母材夾角處組織應力及水壓帶來的應力集中是導致內膽縱縫開裂的主要原因。蔡得濤等人[10]針對薄板進行等離子弧焊，對比研究自熔焊和填絲焊對接頭性能的影響，結果表明2種焊接方式接頭性能差異較小，填絲焊可以提高焊接速度，提高生產效率。對于熱水器內膽縱縫等離子弧焊接，較優的焊接工藝參數可以改善焊縫表面成形，提高接頭性能。……