装甲钢含氮气保护PMIG焊接工艺试验研究(3)
c.可有效控制热输入量，改善接头性能。脉冲电流，即可使母材获得较大熔深（因为脉冲电流Im大），又可控制平均电流Icp在较低的水平而满足低热输入，使得焊缝金属和热影响区金属过热都比较小，焊接接头具有良好韧性，并较少了产生裂纹的倾向[13-18]。
1.5本课题研究方案设计
本课题主要是针对6mm厚的装甲钢616、6211板材、12mm厚的装甲钢616板材，采用熔化极脉冲氩弧焊（PMIG）来进行焊接工艺试验研究，采用药芯焊丝进行焊接,药芯焊丝主要作用为增加焊缝中N元素含量，保护气采用N2和Ar混合气体，通过不断的试验测试，调整N2所占比例，得到获得良好焊缝的工艺参数。试验对焊接接头进行了拉伸试验研究、硬度测量，利用金相显微镜分析了焊接接头的微观组织，并对焊缝的焊接质量进行分析和成分检测。主要研究方案设计如下：
1、先用12mm的616装甲钢进行堆焊焊接工艺研究，通过对焊缝的表面成形，电弧的稳定性以及焊接接头的熔深、熔宽、余高等的研究，研究焊接工艺参数与焊缝成形之间的关系，从而探索可行的焊接参数；
2、主要针对6mm的装甲钢616和6211板材进行对接焊接工艺研究，以堆焊焊接参数为基础，确定合理的焊接工艺参数，共进行8组试验（616板材4组6211板材4组）设定保护气N2百分比分别为0、5%、7%。10%进行试验，分析焊缝中N元素含量。
3、对12mm的装甲钢616板进行焊接工艺研究，确定合理工艺参数，设定焊接时保护气N2含量为7%，对比相同N2含量不同厚度616装甲钢板材焊缝成形外观及焊缝质量、力学性能和微观组织等。
4、对焊缝进行拉伸实验，测出焊缝质量是否满足性能要求，并比较不同N2比例时焊缝的拉伸性能，探究随着焊缝中N含量增加其拉伸性能的变化；测量焊接试样母材、热影响区、熔合区和焊缝的硬度，观察硬度的变化趋势，并比较保护气中N2比例增加时焊缝硬度的变化，得出随N含量增加焊缝硬度趋势。
5、对焊缝宏观和微观金相组织进行分析，观察其组织变化。
6、进行氮含量成分检测，研究保护气N2所占比例为何值时焊缝中N元素含量最高，以及药芯焊丝焊缝N含量的影响，焊接过程中各种元素含量的变化情况。
2 试验材料和设备及试验准备
2.1试验材料
本课题的试验材料是12mm厚300mm×200mm的616装甲钢4块、6mm厚300mm×130mm的616装甲钢8块、6mm厚300mm×130mm的6211装甲钢8块。焊丝为直径1.6mm的不锈钢药芯焊丝。
2.1.1装甲钢616
616装甲钢的成分构成为22SiMn2TiB，属于超高强钢，最终经调质或淬火+低温回火热处理得到。显微组织为低碳板条马氏体与贝氏体，在焊接过程中经快速加热和冷却的非平衡热循环条件下，组织转变较为复杂，C 和 B 元素扩散、偏聚以及碳化物和硼化物的脱溶都依赖于焊接热循环的作用