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    400MPa级超细晶粒钢焊接接头性能

    2018-10-31   来源:   点击数:22次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港编辑中心获悉:2SS400的力学性能和硬度材料抗拉强度断后伸长率平均铁素体尺寸2超细晶粒钢的HAZ晶粒长大趋势及组织、性能为研究焊接热循环对超细晶粒钢的影响f利用Gleeble「1500焊接热模拟试验机对。(a)为峰值温度1350*C时焊接热输入对粗晶区原始奥氏体晶粒尺寸的影响, 焊接在各领域有着广泛地应用,电缆行业也不例外如在现代化的自动生产线中就不可缺少,可以起到连续生产,减少原材料损耗等作甩在一些引进的或国产的高效全自动生产线中,使用了焊机可以使整个生产过程有很好的连续性。从而保证生产工艺稳定、产品质量稳定,最大限度地发挥设备的生产效率,使产品在稳定的工艺参数及技术条件下生产,减少了各种浪费,降低了产品的成本,同时也减少了很多不必要的损耗。
     
      目前各生产厂使用的焊接质量较好的焊机基本上都是进口焊机,工作性能好,但价格很高。有一些厂使用的国产焊机虽然价格比较便宜,但是焊接工艺落后,手动成分较多,人为因素对焊接的质量影响较大,焊接效果不是很理想。
     
      我们通过消化吸收研制了一种新型的全自动对焊机,它可以焊接直径为820mm铜、铝实芯线材、黑色金属线材,也可以焊接铜或铝的绞线,从而满足各种生产工艺要求可在如:铜、铝杆连续生产加工中;大拉连续生产线中;交联电缆生产线及其它连续加工生产线中发挥其作甩该设备电气采用SIEMENS的PLC集中控制它对各种材料与各种译者简介:沈起文(1955-),男,上海人,高级工程师直径的线材进行优化控制,排除了人为因素对焊接质量的影响,使整个焊接过程实现了全自动,焊接工艺稳定,焊接质量可靠,焊接强度可达到100%根据各种生产线的工艺要求,本设备还可以对线材进行退火、预热等处理。整个工艺流程见设备在微处理器的控制下,从启动焊接开始全部动作都由设备自动完成,焊接工艺参数由计算机严格控制,因而焊接质量得到了可靠的保证,提高了工作效率。下面从几个方面作比较详细的说明2电阻焊的原理焊接可用很多方法来完成。在接触焊接中以送电方式可分为,交流焊接和储能焊接,其中交流焊接较为广泛。交流焊接又分为低频焊>5Hz工频焊50Hz高频焊300Hz,而工频焊接又以其独特的性能使用最为广泛工频焊接中按焊接接头的形态不同又分成:对接焊点焊、凸焊、滚焊等来完成不同对象的焊接。对接焊中又分成电阻焊、闪光焊预热闪光焊等不同焊接工艺。本文重点讨论电阻焊。
     
      中国钢管信息港编辑中心获悉:接触焊接或称电阻焊接是一种复杂的电气、机械过程。在这过程中靠电流直接在这些焊件内和在它们中间的接触点内产生的热来实现焊接的加热同时又在焊件的接头处对焊件施以相当大的压力接触焊接是在金属加热到熔点以下(即塑性状态下的焊接)或在形成接头的区域内局部熔化之后实现一般铜的熔点为1083*C左右,铝的熔点为660°C电阻焊的焊接过程是,首先将夹具内的焊件夹紧,并且施加一个力,使端点相互挤压,然后将开关闭合这时在焊机的二次线路中就开始流过相当大的电流,在焊件接触的区域内由接触电阻引起的发热对焊件加温当温度加热到足够高时,在力的作用下使焊件在塑性状态发生焊接,此时焊接区域内的金属并没有熔化,电流即被断开,焊好的物件即从焊机上取下。这种方法的焊接由于在焊点施加了强大的压力,使焊点的金属结构变得更加紧密,因而提高了焊点的强度,加了焊接的可靠性。
     
      接触焊接时焊件所需的加热能源,是用电流直接在焊件内及焊件间的接触点内流通时所产生的热来实现的因此接触焊接时的热源既分布于焊件的表面,又分布于焊件的内部。接触焊接时的热过程具有两个极重要的特征:很大的加热速度和显著的局部性因此接触焊接温度场很大程度上视热源的分布热源场而定这些热源的总强度Q以卡/秒(cal/s)表示,根据楞次焦耳定律应为Q /-一焊接线路中流过的电流(A)在焊接过程中,R和/都是随时间变化的而在焊接时间t内产生的总热量为将焊件的内部电阻R*及焊件间接触点的过度电阻R*分别进行考虑,则上式表达为在公式内,夹具钳口与焊件间的接触点所产生的热量未曾计算进去,因为在工艺过程正常时,这种热量对焊接区域内的加热没有重要的影响。随着ts/5逐渐增加,粗晶区的原氏体粒径不断增加,当t8/5为20S时,奥氏体粒径达到170岬,这说明超细晶粒钢焊接热影响区晶粒长大倾向严重。
     
      (b)为t8/产5S时峰值温度对原始奥氏体晶粒尺寸的影响,当Tp介于1100*CT1200*C时,奥氏体粒径明显开始粗化,可把这个温度区间作为SS400钢的粗化温度Tp对原始奥氏体晶粒度的影响400MPa级钢焊接热模拟试验结果着(c)和(d)为显微硬度测量结果。由上面图表的数据可以得出:当TpWSO-C时,随,/5增加,热影响区粗晶区的硬度逐渐降低并趋于平稳:当t8/5=5S时,随着峰值温度\的升高,其显微硬度逐渐增加。经ta/s=5S,不同峰值温度的焊接热模拟后,SS400钢的整个热影响区硬度都不低于母材,于是可以预言:当t8/5=5S时,SS400钢的热影响区不会出现软化现象3400MPa级超细晶粒钢的脉冲MAG焊接适用性研究将试板对接,压紧在镶有成形铜条的工作台上,采用95%Ar+5%C02气体保护进行小线能量脉冲MAG焊接三种规范下的SS400钢脉冲MAG焊接规范及其相对应的焊接头的拉伸性能列于表3.表3SS400脉冲MAG焊及接头拉伸试验结果(全部断在母材)试样号电流电压焊速试验温度。c抗拉强度MPa延伸率5号接头中部的硬度分布因超细晶粒钢主要是在形变条件下获取细晶的,不能通过热处理手段来恢复,所以焊后HAZ可能会出现软化,尤其当高热输入时,就更加明显。不过这种周部软化对接头整体强度的影响是受其它因素控制的,如局部软化区的宽度、板厚和焊缝强度匹配等因素。三种规范下的SS400接头拉伸均断在母材,说明至少当tSA<10s时,SS400钢接头中的HAZ不存在软化问题。从接头的硬度分布()也可以很直观地看出:SS400钢5接头的热影响区不存在软化问题,这一点与焊接热模拟试验结果一致。
     
      在焊接热影响区的粗晶区晶粒长大严重,其组织U贝氏体为主,沿原奥氏体晶界,有较多的侧板条铁素体,这样的组织韧性水平往往较低。为评估热影响区的性水平,从焊接试板上取样进行V型缺口冲击试验,试样尺寸为2.5X10X55,缺口位置如,试验结果列于表4表4脉冲MAG焊接接头热影响区冲击试验结果(J/cm2)试样结晶状比例母材缺口冲击试样缺口位置示意0*表示t8/5=lS(1单从冲击功试验结果来看,热影响区的数值与母材相比并无明显差距,但低温试验热影响区断口结晶状的比例篼于母材。位置I裂纹扩展前沿由焊缝+粗晶区+细晶区+母材组成,结晶状断口比例最篼;位置由粗晶区+细晶区+母材组成,结晶状断口比例次高;位置I由细晶区+母材组成,结晶状断口比例与母材相同。这些结果显然与裂纹前沿粗晶区所占的比例有关,位置I的粗晶区所占的比例最高,结晶状断口比例也最高,位置m粗晶区所占的比例为零,结晶状断口比例也与母材一样为零,这说明粗晶区的韧性低于母材。然而,由于焊接接头,特别是熔合线附近,为复合组织,韧性较差的粗晶区只占裂纹扩展前沿很小的比例,所以焊接接头的抗裂性能与母材相比并不一定会有明显差距,这在冲击值中己有所体现。然而,由于试件尺寸很小,厚度仅仅2.5,试验的结论尚须通过断裂韧性试验进一步证实。
     
       结论超细晶粒钢焊接热影响区有严重的晶粒长大倾向,长大程度随焊接热输入增长而迅速增长a虽然400MPa级超细晶粒钢焊接热影响区晶粒严重粗化,但不存在软化现象。中国钢管信息港编辑中心获悉
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