銅-鋼熱絲TIG堆焊工藝及接頭組織分析.pdf

1、針對(duì)某大型炮彈彈帶裝配工藝的改進(jìn)，選擇合適的銅合金材料采用熱絲TIG焊接方法在35CrMnSiA鋼彈體上堆焊炮彈彈帶，取代應(yīng)用H90銅合金機(jī)械收帶裝配彈帶的傳統(tǒng)彈帶裝配工藝。通過對(duì)Hs201、Hs211、Hs214、Hs216四種銅合金堆焊彈帶與H90機(jī)械收帶彈帶的力學(xué)性能比較，確定Hs214堆焊彈帶性能與H90機(jī)械收帶彈帶性能最接近，為最適合于該型號(hào)炮彈彈帶堆焊的材料。
　　通過金相分析、掃描電鏡、能譜分析及溫度場(chǎng)測(cè)試等分析測(cè)試

2、手段，系統(tǒng)研究了焊接電流、冷卻條件及焊后熱處理等工藝對(duì)Hs214鋁青銅/35CrMnSiA鋼堆焊接頭組織及性能的影響規(guī)律。
　　金相分析結(jié)果顯示，堆焊時(shí)基體熱影響區(qū)分為淬火區(qū)和不完全淬火區(qū)。隨著焊接電流的增大，熱影響區(qū)面積增大，焊接電流較小時(shí)，水冷可以有效減小熱影響區(qū)大小，而焊接電流較大時(shí)，水冷作用并不明顯；SEM、EDS及顯微硬度測(cè)試結(jié)果表明，Hs214/35CrMnSiA鋼界面結(jié)合層主要相組成為殘余奧氏體、馬氏體及ε-Cu固溶

3、體；焊接電流為160A時(shí)，界面結(jié)合層主要為奧氏體+少量針頭馬氏體；焊接電流大于240A時(shí)，界面結(jié)合層大部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，同時(shí)馬氏體帶上彌散分布著少量的ε-Cu固溶體顆粒。當(dāng)堆焊工藝不當(dāng)時(shí)，會(huì)發(fā)生液態(tài)銅沿鋼的晶間滲入，進(jìn)而導(dǎo)致滲透裂紋，溫度場(chǎng)測(cè)試結(jié)果顯示，采用水冷縮短基體t8/5高溫停留時(shí)間，可在一定程度上避免晶間滲入現(xiàn)象的發(fā)生。
　　增大焊接電流，堆焊層中的泛鐵量增加，焊接電流小于240A，泛鐵分布體現(xiàn)出明顯流場(chǎng)跡線，此時(shí)泛鐵以球

4、狀及較小樹枝狀晶形式存在；當(dāng)焊接電流大于280A時(shí)，泛鐵分布均勻，堆焊層頂部及銅/鋼界面處泛鐵以球狀及小尺寸樹枝狀晶混合形式存在，堆焊層中部泛鐵則以大尺寸樹枝狀晶形式存在；能譜分析表明，泛鐵相成分分布不均勻，樹枝狀泛鐵為α-Fe相，較小尺寸球狀泛鐵為α-Fe，而大尺寸球狀泛鐵為(α-Fe+ε-Cu)雙相組織或（馬氏體組織+ε-Cu）雙相組織。
　　熱處理調(diào)質(zhì)后，基體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體，銅/鋼界面結(jié)合層轉(zhuǎn)變?yōu)?α-Fe+ε-Cu)雙相