等離子弧溫度高達(dá)24000～50000K，能量密度達(dá)105～106W/cm2，屬于高密度能流熱源。等離子弧焊接是近年來發(fā)展起來的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件焊接新技術(shù)，它具有能量集中、熔深大、焊縫窄、熱影響區(qū)小、焊件不開坡口等特點(diǎn)。本文采用等離子弧對Q235鋼與不銹鋼1Cr17Mn6Ni5N進(jìn)行焊接，對焊接接頭的組織進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

母材為含氮奧氏體不銹鋼1Cr17Mn6Ni5N和低碳鋼Q235，試板厚度均為3mm。對奧氏體不銹鋼板清除其表面的氧化物及油污。兩板對接焊，裝配間隙小于1mm，錯(cuò)邊小于1mm，不開坡口。采用等離子設(shè)備，對其進(jìn)行不填充焊接材料的單面焊，保護(hù)氣體為純氬氣(純度大于99.99%)，焊接鎢極直徑3mm，尖端角度45°。焊接工藝參數(shù)為：焊接電流142A，電壓21.1V，焊接速度29cm/min，氬氣流量7L/min。焊后截取金相試樣，采用王水溶液進(jìn)行腐蝕，用掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡、能譜儀對焊接接頭進(jìn)行分析，用顯微硬度計(jì)進(jìn)行硬度測試。

采用等離子弧可較好的實(shí)現(xiàn)1Cr17Mn6Ni5N與Q235異種鋼的焊接。焊縫組織為奧氏體+少量骨架狀鐵素體，鐵素體位于奧氏體的晶界處。由于不銹鋼中含有較多的Cr、Mn合金元素，C含量不高，同時(shí)等離子弧局部加熱后由于冷基體的快速導(dǎo)熱而使焊縫淬火，焊縫組織為板條狀馬氏體。在焊縫兩側(cè)形成了不同的熱影響區(qū)組織。焊縫的顯微硬度最高達(dá)到550HV2.0，但焊縫中央有一硬度較低的區(qū)域。

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