無磁鋼焊接工藝淺析

　　無磁鋼具有塑性好、韌性高、加工硬化傾向大、受熱膨脹系數(shù)大、電阻率大、熱導(dǎo)率低和磁性低等物理特性，在軌道車輛部分特殊應(yīng)用場合具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

　　但其焊接性較差，焊接時(shí)的收縮應(yīng)力及收縮率比碳鋼大，產(chǎn)生熱裂紋的傾向也大，并且含有Al元素，故容易出現(xiàn)氣孔，更是沒有成熟的焊接工藝，所以焊接參數(shù)、層間溫度、保護(hù)氣體等具體參數(shù)和要求均不明確，本文章通過試驗(yàn)事實(shí)，簡單總結(jié)了無磁鋼的一些焊接規(guī)范與要求。

　　1.試驗(yàn)材料及方法

　　20Mn23AlV為錳-鋁系高錳奧氏體低溫?zé)o磁鋼，一般采用不銹鋼的焊接工藝方法。試驗(yàn)材料為20Mn23AlV，板厚12mm，采用MAG焊。焊接材料為ER307Si,保護(hù)氣體采用97%Ar+3%O2和97.5%Ar+2.5%CO2。

　　接頭分為對(duì)接和角接兩種。對(duì)接焊采用60°坡口，鈍邊2mm。角接焊腳尺寸為a6。

　　2.焊接工藝試驗(yàn)

　　2.1層間溫度的影響

　　對(duì)無磁鋼20Mn23AlV進(jìn)行不控制層間溫度、150-200℃、120-150℃、120℃以下四組試驗(yàn)，焊縫成形見圖1所示。

　　2.2 保護(hù)氣體的影響

　　采用相同參數(shù)對(duì)97%Ar+3%O2和97.5%Ar+2.5%CO2兩種保護(hù)氣體分別進(jìn)行12mm對(duì)接焊接，圖2為不同保護(hù)氣體焊接接頭試板外觀及RT檢測結(jié)果。

　　2.3焊接工藝參數(shù)

　　由于無磁鋼20Mn23AlV電阻率大、熱導(dǎo)率低，故焊接時(shí)焊縫金屬流動(dòng)性差。另外，焊接氣相中的氫能大量溶解于液態(tài)Al,冷凝時(shí),其溶解度減小,易導(dǎo)致焊縫出現(xiàn)氣孔。故采用脈沖、大電流、快速焊接，每一道的焊縫必須足夠的薄，層間必須打磨、清理干凈，來避免氣孔產(chǎn)生。焊接參數(shù)如表1所示。保護(hù)氣體采用97.5%Ar+2.5%CO2。