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流体静压力对水下湿法焊接接头性能的影响

发布日期:2012-02-23 文章作者:弗谢布特 谢尤 马克西莫夫 张琳琳 郭宁 译 文章来源:机械制造文摘—焊接分册 浏览次数:4542次
       水下湿法焊接是在水中直接进行的,在这种条件下,焊条、电弧和焊件不可避免的要受到周围环境的影响,从而影响到焊接冶金过程和焊接接头组织结构。
       水的淬火效应是湿法电弧焊最重要问题之一,这将导致焊缝金属和热影响区的脆变,进而造成上述区域金属塑性明显下降。水下焊接的平均冷却速度是空气中的2[1]。除此之外,流体静压力和焊接热输入也是对焊接接头的冷却速度产生影响的主要因素[2]
       文献[3]说明,为了提高水下焊接的力学性能指标,而尝试向焊缝中添加合金元素是有一定难度的,因为随着下潜深度的增大,合金元素也将完全烧尽。
       乌克兰科学院巴顿焊接研究所对药芯焊丝的造渣造气组分进行了优化,使水下20~100 m焊接的工艺特性得到完善,并且焊缝金属力学性能指标达到母材17Г1C钢的水平。
       考虑到水下焊接接头的金属冲击韧性不够[3],进而对湿法焊接下潜深度对焊接接头各部分金属冲击韧性的影响进行了研究。该研究在内压0.20.51.0MPaГK-80型水下压力舱内进行,相当于水下2050100 m的深度。使用直径1.6 mmTiO2-SiO2 -Fe2O3 -FeO-MnO2体系的药芯焊丝在厚14 mm17ГIC钢板上完成深5 mmU形槽焊缝,焊接参数分别为Iw=180~200 AUa=29~32 Vw=18 cm/s,焊接热输入为3233 kJ/cm
       对经过磨削和对焊缝周边进行适当酸洗后的堆焊试件进行划线开槽,使缺口底部位于焊缝或者热影响区粗晶粒区域(ГOCT 13585),然后准备用于梅氏冲击弯曲试验(ГOCT 6996VIII型)的试件。为了评价在同一温度下热影响区金属抵抗脆性断裂的能力,同时考虑到在上述区域用机械方式开槽的复杂性,准备了67个试件。根据试验结果,挑选在特定的温度下热影响区金属冲击韧性的最大值。焊接接头中最脆的金属应位于粗晶粒区域,在冲击加载过程中,通过断口特性来确定试件断裂的特点4
       由试验结果图解以及负载为50 N<