低碳钢焊缝保护剂焊接性的研究

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摘要： 利用自行研制的保护剂，进行了焊缝的外观形貌、接头微观组织、化学成分和力学性能分析的焊接工艺性能试验。试验结果表明，使用保护剂，可以得到无氧化、成型良好的焊缝。使用保护剂后，焊缝的微观组织、焊缝的化学成分和接头的力学性能均不受影响。

Abstract： In the case of the back shielding fluxes protection， all kinds of welding tests were done， including weld macro morphology， microstructure， chemical composition and mechanical properties. The test results showed that the weld seam was not oxidized with the flux， and there was no effect on the microstructure， the chemical composition and the mechanical properties.

关键词： TIG；焊缝；保护剂；低碳钢

Key words： TIG；weld joint；weld shielding fluxes；low-carbon steel

中图分类号：P755.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）24-0019-02

0 引言

随着A-TIG焊接技术的快速发展和应用[1-4]，焊接过程中的背面保护问题日益突出。目前采用的保护方法主要有：背面充氩保护、自保护药芯焊丝保护、陶瓷衬垫保护、混合气体保护等[5-8]，以上方法都存在一定的局限性。近年来，一种新型的保护方法引起了人们的关注，采用焊缝背面保护剂来防止焊缝背面氧化[9，10]，国外已经有类似的保护剂出售，但国内还少见研究报道[11，12]。本文利用自行研制的低碳钢焊缝面保护剂进行了焊接性试验。

1 保护剂的制备

保护剂的成分为TiO230%～40%、MgO

2 焊接试验及结果

低碳钢试样尺寸为200mm×80mm×3mm，焊前对试件两侧用砂纸仔细清理后，采用自制的粘结剂与保护剂按质量比1：5的比例混合，搅拌均匀后加入丙酮调制成糊状刷涂于焊缝背面，厚度约为3-4mm，待丙酮挥发后即可焊接。使用苏州华焊生产的DIGITAL305自动TIG焊机进行焊接，焊接规范如表1。

2.1 外观形貌 焊接结果如图1所示。由图可见，焊缝在有保护剂下，背面无氧化、呈现银白色的金属光泽，余高适中，成型良好。

2.2 微观组织 采用保护剂保护得到的焊缝的金相组织照片如图2所示，采用保护剂保护得到的缝组织与无保护剂的焊缝组织相同，均为铁素体+珠光体组织，保护剂未改变焊缝的组织。

2.3 化学成分分析 由表2见焊缝的化学成分与母材的基本相同，使用保护剂没有改变焊缝的化学成份。

2.4 力学性能 使用保护剂后，所测定的焊接接头的硬度如表3所示。焊缝、熔合区和热影响区的硬度高于母材的硬度，对采用保护剂得到的焊缝进行拉伸试验、弯曲试验和焊缝腐蚀试验，试验结果如表4。从表4中可以看到，焊缝的抗拉强度为453σь/Mpa，面弯、背弯和焊缝腐蚀试验均合格，显然，使用保护剂对焊接接头的力学性能没有影响。

3 结论

①利用所研制的保护剂，可以得到无氧化、成型良好的焊缝。

②使用保护剂后，焊缝组织为铁素体+珠光体组织，保护剂未改变焊缝的组织。

③使用保护剂后，焊缝的化学成分与母材的基本相同，保护剂未改变焊缝的化学成份。

④使用保护剂后，焊接接头的力学性能满足相关使用要求。

参考文献：

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