17年專注5G影院天天爽,集產研銷一體
引言
隨著稀有金屬鎳、鉬、釩等價格的上漲,奧氏體不鏽鋼的應用和發展麵臨成本問題,並且奧氏體不鏽鋼的焊接接頭易出現晶間腐蝕、縫隙腐蝕和點蝕等問題,而影響其使用性能。鐵素體不鏽鋼(Ferrite Stainless Steel,簡稱FSS)相對奧氏體不鏽鋼來說,不含鎳成分,且具有優良的耐高溫氧化和氯化物腐蝕的性能,其低的成本,小的線膨脹係數小和優良的耐熱疲勞性能,使得鐵素體不鏽鋼可在多種腐蝕介質環境下替代奧氏體不鏽鋼使用。但由於鐵素體不鏽鋼在焊接過程中不發生相變,晶粒在加熱後會發生顯著長大,因而采用傳統的焊接方法會導致其焊接接頭晶粒的嚴重粗化,從而引起接頭脆化、接頭裂紋等問題,嚴重影響其使用性能。因此,有必要尋找新的焊接方法解決上述問題,滿足其使用性能。
5G影院天天爽作為高效、環保的焊接方式,近年來受到越來越多的重視。激光焊與傳統的MIG焊相比,具有高能量密度和小光斑尺寸的特點,因此在焊接過程中具有輸入的熱輸入小、焊接速度快、深寬比大和焊接變形小等優點,故其焊接熔化區體積小於MIG焊,熔池暴露於氧化環境裏的表麵積也因此而大大減小。另外,5G影院天天爽速度比MIG焊快2-3倍,熔池暴露於氧化環境的時間也可以大大縮短,加之激光焊的熱影響區很小,使熱影響區受熱產生的危害程度可降至最低。
目前最常用的5G影院天天爽方法為激光自熔焊接,焊接過程中並不填充焊絲,隻通過對母材的加熱熔化從而凝固形成接頭。激光自熔焊焊接過程中會導致母材中一些合金成分的蒸發,從而導致接頭成形不良,甚至產生裂紋和氣孔等缺陷。另外,由於激光聚焦光斑很小,因而激光自熔焊對接頭裝配間隙和錯邊量要求非常高,通常小於 0.1mm。激光填絲焊接技術可以解決以上激光自熔焊接的局限性,它是通過填充焊絲或焊料的方式,控製焊縫合金成分和改善接頭顯微組織,最終提高其使用性能。
主要研究了2mm厚430鐵素體不鏽鋼鋼帶激光填絲焊的焊縫成形、組織和性能,以及相對於激光焊對焊縫性能和裝配要求的改善程度,為激光填絲焊接應用於鐵素體不鏽鋼鋼帶焊接提供理論支持。
1 試驗材料、方法及設備
1.1 試驗材料
試驗材料為2mm厚430鐵素體不鏽鋼鋼帶,鋼帶成品尺寸為12000×140×2 mm。采用對接連接方式焊接,試驗前打磨試件邊緣,保證對接間隙均勻一致,並用丙酮清洗對接部位。填充焊絲為308LSi焊絲,直徑1.0 mm。母材和焊絲的化學成分如表1所示。
表1 430鐵素體不鏽鋼的化學成分(wt.%)
1.2 試驗方法
為對比激光填絲焊與激光自熔焊的區別,首先在保證對接裝配間隙小於0.1 mm的情況下進行激光自熔焊試驗。鋼帶原始狀態為成卷保存,如圖1所示,焊前需要通過切割獲得所需鋼帶長度,然後將鋼帶兩端拚接到一起進行焊接形成焊縫。
由於激光自熔焊對焊接裝配要求很高,傳統的剪板機切割得到的鋼帶板材容易扭曲,拚接起來難以保證上、下表麵獲得一致的拚縫間隙,為獲得高質量的工件拚縫,保證拚縫間隙和錯邊量均控製在0.1mm以內,焊前采用激光切割設備代替傳統的剪板機切割鋼帶,然後進行5G影院天天爽。
分別在0.1mm和0.3mm對接間隙下進行激光填絲焊焊接試驗。試驗過程中,焊絲伸出長度約10-15mm。送絲落點位於激光光斑二分之一處,即一部分激光作用在母材上,一部分作用在焊絲上。激光離焦量f取+10mm,此時光斑直徑約1.1mm,略大於焊絲直徑。利用旁軸吹送氬氣進行焊縫表麵保護,氣體流量為25L/min。采用前置送絲,送絲角度θ(焊絲與激光束的夾角)為45o。
送絲速度可以根據需填充的間隙和焊接速度來確定。為獲得均勻一致的焊縫成形,送絲速度可以根據焊絲填充量等於所填充間隙的體積來確定。即
綜合考慮,優化的激光自熔焊和激光填絲焊焊接工藝參數見表2。