高氮奧氏體不銹鋼氮氬混合氣保焊焊接工藝試驗研究.pdf

1、高氮鋼是一種利用氮元素替代鎳元素的不銹鋼，是單相奧氏體組織，具有高強、高韌、高耐蝕性等特點，正逐步在軍工、海工、電力等行業(yè)全面應用，但高氮鋼在熔焊過程中易產生氮損失，形成氮氣孔，焊縫性能下降嚴重，已成為工程應用的瓶頸。
　　本文針對16mm高氮奧氏體不銹鋼板材，采用高氮鋼焊絲和307Mo焊絲，進行了氮-氬-氧及氮-氬-二氧化碳三元熔化極氣保焊工藝試驗研究。
　　通過對氮氣比例調整以及氧化性氣體類別的選擇，分別在兩種焊絲中進行

2、工藝試驗，研究表明:隨著保護氣氛中氮氣比例的提升，焊縫中氮含量呈現先增大后減小并趨于穩(wěn)定的趨勢;同等比例下，2.5％O2對焊縫的固氮效果要優(yōu)于2.5％CO2。
　　通過對高氮鋼焊絲及307Mo焊絲為填充材料，氮-氬-氧三元熔化極氣保焊工藝試驗分析表明:以高氮鋼焊絲為填充材料焊縫氮含量較307Mo焊絲為填充材料焊縫氮含量高。
　　當采用氬氧氮保護氣、保護氣中氮氣比例為20％時，焊縫中氮含量最高，以高氮鋼焊絲為填充材料焊縫中氮含

3、量可達0.95％，以307Mo為填充材料焊縫中氮含量可達0.57％。通過X射線檢測發(fā)現，隨著焊縫中氮含量的增加，焊縫中氮氣孔逐漸增多;焊縫中不僅存在宏觀氮氣孔而且還存在顯微氮氣孔。
　　隨著保護氣氛中氮氣的加入，焊縫中鐵素體的百分比含量降低:在以高氮鋼焊絲為填充材料，氬氧氮為保護氣氛焊接接頭中，當保護氣為100％（97.5％Ar+2.5％O2）時，焊縫中鐵素體百分比為0.3％，當保護氣為90％(97.5％Ar+2.5％O2)+10

4、％N2時，焊縫中鐵素體百分比為0.27％;在以307Mo焊絲為填充材料，氬氧氮為保護氣氛焊接接頭中，當保護氣為100％（97.5％Ar+2.5％O2）時，焊縫中鐵素體百分比為4.7％，當保護氣為90％（97.5％Ar+2.5％O2）+10％N2時，焊縫中鐵素體百分比為0.23％。
　　不同氮含量下焊接接頭力學性能有所差異，研究了以高氮鋼焊絲為填充材料，氬氧氮為保護氣下焊接接頭力學性能:當焊縫中氮含量增加時，焊縫組織平均顯微硬度增大