由于TIG焊熱量集中、熱影響區(qū)小、變形小，最適宜焊接不銹鋼薄板材料，焊接時如能選用合適的工藝、設(shè)備，便可得到外形美觀、高質(zhì)量的焊縫。作為一種高質(zhì)量焊接方法，雖然具有一系列的優(yōu)點，但該方法仍存在一定的局限性，如所焊接的單道焊縫熔深較淺，熔敷率低；在進行厚板焊接時，一般需要采用大功率的焊接電源或別的焊接工藝，如焊前預(yù)熱、多層多道焊、雙面同時施焊等輔助工藝。因此，研究新型高效的TIG焊接方法和技術(shù)，提高TIG焊的焊接效率，降低生產(chǎn)成本，擴大其應(yīng)用范圍，一直是國際焊接領(lǐng)域的技術(shù)研究人員追求和研究的目標(biāo)之一。同時研究不銹鋼TIG焊接頭的耐蝕性，以提高今后不銹鋼的使用壽命和范圍。本文就不銹鋼TIG焊接工藝參數(shù)對接頭組織與力學(xué)性能(接頭硬度、強度等)的影響和不銹鋼TIG工藝對焊后耐蝕性的影響進行研究。
實驗材料為1Crl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼，試板尺寸為40mm×60mm×1.0mm。采用高頻引弧直流正交鎢極氬弧焊機進行手工鎢極氬弧焊，純氬氣氣體保護，不填充焊絲。鎢極氬弧焊的焊接參數(shù)有：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護氣體流量、鎢極直徑及形狀。小尺寸工件的焊接和常規(guī)焊接有很大不同，由于焊件本身尺寸小，其熱容量很小，導(dǎo)熱能力差，在焊接熱源作用下就會出現(xiàn)熱量積累，有可能產(chǎn)生燒穿、孔洞等缺陷。在電弧電壓、焊接速度一定的情況下，焊接電流、鎢極直徑和氬氣流量對焊縫成形有很大影響，因此需要研究焊接電流、鎢極直徑和氬氣流量各值對焊縫成型的影響。本實驗確定厚度為1mm的不銹鋼薄板的手工TIG焊參數(shù)范圍為：焊接電流20~60A、鎢極直徑1.0~2.0mm、氬氣流量4~6L/min，擬定正交試驗因素水平表，見表1。根據(jù)表1的因素水平進行焊接試驗，制樣，進行拉伸、腐蝕及金相組織分析。
表1 正交試驗因素水平表
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因素
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焊接電流/A
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鎢極直徑/mm
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氬氣流量/(L·min-1)
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水平
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1
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20
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1.0
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4
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2
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30
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1.6
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5
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3
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40
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2.0
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6
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4
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50
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-
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-
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5
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60
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-
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對焊接接頭抗拉強度的影響因素依次為：焊接電流、鎢極直徑、氬氣流量，其最優(yōu)水平為：焊接電流為40A、鎢極直徑為1.6mm、氬氣流量為6L/min，焊縫的強度接近甚至超過母材強度。焊接接頭的抗腐蝕性能低于母材，焊接電流越大，焊接接頭的抗腐蝕性越差。隨著腐蝕時間的增加，腐蝕速率越來越小，最終都趨于母材的腐蝕速率。
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