碳钢基体表面增材不锈钢工艺研究(2)
1.1 填丝焊技术的研究现状关于填丝焊，国内外学者做了许多研究，按照热源不同分类，主要研究集中在电弧填丝焊接[5-7]、激光填丝焊接[8-10]、复合热源填丝焊接[11-12]和电子束填丝焊接方面，现对这四个方面做些介绍
。1.1.1 电弧填丝焊接在电弧填丝焊方面，较多的人研究重点在钨极氩弧焊（TIG 焊）上，因 TIG 焊手动送丝效率低，且焊缝缺陷较大，采取自动送丝机构，可以抑制生成金属间化合物，调整焊缝的冶金反应，从而得到良好的焊缝性能。董长富等人[13]对 AZ31B 镁合金分别进行了填丝 TIG 焊与传统 TIG 焊，并对比研究了两种接头的组织和性能。研究结果表明 TIG 填丝焊接接头具有更均匀的组织和较高的强度；AZ61 焊丝中的铝元素促进热影响区和焊缝区中的共晶相的生长，从而细化了晶粒，脆性相Mg17Al12使接头强度降低，然而细化的晶粒与固溶的铝元素又使接头强度提高，总之采用填丝焊得到的焊接接头强度最高。AZ61 焊丝填丝的铝镁合金接头拉伸断口形貌见图 1-1b，从赵阳囤等人[14]采用TIG 填丝焊，对不锈钢薄板进行了对接，对接形式是窄坡口无间隙，结果显示：填充金属进入焊缝中心部分的合金含量只占填充金属含量的三分之一，这是因为母材对填充金属有一定的稀释作用（或者说填充金属向母材发生了扩散） ；而且，采用ERNiCrTe-7 焊丝时，焊缝中部含 Cr量平均值是 9.5%，组织以奥氏体为主，局部是马氏体，焊缝耐蚀性远大于母材。母材的金相组织如图1-2b，焊缝组织如图 1-2a。Liu 等人[15]用 AZ61 镁合金焊丝在镁合金板材 AZ31 上进行钨极氩弧填丝焊， 研究了送丝速度与焊缝形貌、焊缝组织和断裂机制的关系。结果发现：随着送丝速度的增加，熔深减少但熔宽基本不变，如图 1-4a 所示；焊缝区的晶粒比非填丝的大，也因冷却速度快出现细等轴晶组织；因为焊丝会降低熔池温度，热影响区的晶粒稍有长大，但没有过热组织，如图 1-4b所示；另外，填丝焊接头的抗拉强度比未填丝焊接头高；且观察断口形貌可以判断出填丝焊断口为混合断裂机制，而未填丝焊断口出现在热影响区。