氧元素對紫銅厚板GTAW熱裂紋影響的研究.pdf

1、在進行紫銅厚板的氣體保護電弧焊時，熱裂紋成為構件失效的主要原因。通常認為熱裂紋的產生是由于在焊接過程中母材的氧化使晶界處偏聚 Cu2O與Cu的低熔共晶，在收縮應力下產生局部應力集中。本文首先從使用ERCu焊絲焊接紫銅厚板的研究出發(fā)分析氧元素在熱裂紋中起的作用；降低氧含量對裂紋的影響以及氧對金屬高溫性能的影響。隨后通過理論分析和試驗研究指出ERCuNi焊絲可有效抑制熱裂紋。
　　采用剛性拘束裂紋試驗評定不預熱 GTAW焊接紫銅厚板的

2、裂紋傾向。當ERCu焊絲為填充材料時，宏觀裂紋幾乎貫穿整條焊縫，在一次結晶的柱狀晶晶間有微裂紋。研究表明，在柱狀晶晶界處的Cu2O與Cu的低熔共晶使晶界弱化，在應力的作用下開裂。由此可知 ERCu焊絲中的脫氧元素 Si、Mn、P的含量不足，無法去除焊縫中的氧。
　　為了考察降低焊縫含氧量對熱裂紋的影響，自制了氬氣倉，以實現(xiàn)良好的氬氣保護，達到排除空氣中氧的干擾的目的。并在這樣的保護條件下用ERCu焊絲再次進行剛性拘束裂紋試驗。焊縫

3、表面無宏觀裂紋產生。隨后通過ERCu熔敷金屬和ERCu焊絲高溫性能的比較得出結論氧可以使脆性溫度區(qū)間變寬。綜上所述，對于紫銅厚板的GTAW，焊縫中的含氧量對熱裂紋的產生與否起決定作用，因此可通過在焊絲中加足夠多的脫氧元素來抑制熱裂紋。
　　當用ERCuNi焊絲作為填充材料時，焊縫成形良好，表面裂紋率、斷面裂紋率均為零。研究表明，Ni可與Cu2O發(fā)生反應，生成 Cu和NiO，在焊縫中起到脫氧的作用，進而抑制了 Cu2O與Cu的低熔共