【摘要】：奧氏體不銹鋼性能好,應用廣泛;埋弧焊易于實現(xiàn)不銹鋼焊接加工生產的自動化,生產效率高;燒結焊劑是一種環(huán)保、節(jié)能、性能優(yōu)良的埋弧焊劑,但是目前我國燒結焊劑的生產和技術水平與國外相比差距較大,且焊劑種類單一,特別是適合特定不銹鋼鋼種的的燒結焊劑較少,發(fā)展較慢,無法滿足不銹鋼實際的生產要求。本文立足于304奧氏體不銹鋼埋弧焊接時出現(xiàn)的常見問題,從焊劑組分和配比著手,針對304不銹鋼設計了一種新的高性能燒結焊劑配方。主要進行了燒結焊劑的制備,研究了焊劑工藝性能及焊縫力學性能。研究結果表明:Ca F2含量在10%到20%范圍內變化時,燒結焊劑脫渣性隨著Ca F2含量增加而逐漸增強;Ca F2含量在20%到25%范圍變化時,燒結焊劑脫渣性隨著Ca F2含量增加而逐漸降低,在20%左右焊劑脫渣性能最優(yōu)。Al2O3含量在15%到20%范圍內變化時,燒結焊劑脫渣性隨著Al2O3含量增加而逐漸增強;Al2O3含量在20%到25%范圍變化時,脫渣率趨于平緩,焊劑脫渣性處于穩(wěn)定階段;Al2O3含量在25%到30%范圍變化時,燒結焊劑脫渣性隨著Al2O3含量增加而逐漸降低。Mg O含量在16%到28%范圍內變化時,燒結焊劑脫渣性隨著Mg O含量增加而逐漸降低,但Mg O含量在16%-20%范圍時,有粘渣現(xiàn)象出現(xiàn),焊劑脫渣性未達到最優(yōu)。單從焊劑脫渣性考慮,Ca F2、Al2O3、Mg O的最佳配比范圍分別為:15%-20%、20%-25%、20%-24%。Al2O3含量為20%-25%時,焊縫兩側無咬邊,焊道波紋細小,表面平滑有光澤,渣殼背面有光亮,焊縫成形能力最好。Mg O含量為20%~24%時,焊縫表面光滑,無麻點,色澤良好,焊縫寬度及高度比較均勻,收弧和起弧處焊縫成形美觀,兩側無咬邊等不良現(xiàn)象出現(xiàn),此Mg O含量范圍內焊縫成形能力優(yōu)良且平穩(wěn)。Ca F2的含量小于20%,焊接過程基本平穩(wěn),穩(wěn)弧性能好;當Ca F2的含量超過20%時,電弧穩(wěn)定性穩(wěn)定性下降,出現(xiàn)斷弧、電弧不穩(wěn)定等現(xiàn)象。鈉水玻璃焊劑和鉀鈉水玻璃焊劑的平均吸濕率分別為0.3321和0.2219,鈉水玻璃燒結焊劑因其微觀結構比鉀鈉水玻璃焊劑吸潮能力強,抗吸潮性能較差。燒結焊劑埋弧焊接后焊縫金屬的拉伸強度大于均大于590MPa,沖擊功均大于27J,此兩項力學性能指標都達到了達到國家的標準要求。焊接冶金過程中,焊縫中出現(xiàn)了成分偏析,有由S、Si、O等不利于焊縫力學性能的元素組成的化合物存在。最終焊劑配方為:15%-20%Ca F2、20%-25%Al2O3、20%-24%Mg O、5%Ca O、10%Ti O2、5%Mn O。
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【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG457.11

【參考文獻】

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本文編號：2420104