论文部分内容阅读
E308不锈钢焊条是应用最为广泛的不锈钢焊条之一,主要用于普通化工设备、核能、军工、航天、医疗卫生等领域的焊接生产。目前国内生产的E308不锈钢焊条与国外同类产品在工艺性能上还有一定差距。为了提高国产E308不锈钢焊工艺质量,本文以TiO2-SiO2-CaO渣系为基础,研制出一种新型的E308不锈钢焊条。同时围绕药皮组分对焊接电弧稳定性、焊缝气孔敏感性、焊接熔滴过渡行为、熔渣覆盖性及脱渣性、药皮发红开裂、耐蚀性等方面的影响进行了系统的研究和探讨。通过数据采集卡以及传感器监测焊接过程的电压、电流数据,生成电弧电压波形图;同时结合高速摄影观察电弧的形态,研究了药皮组分对焊接电弧稳定性的影响。结果表明:电弧稳定性随着冰晶石含量的增加先优化后恶化,随着长石的增加逐渐优化。当冰晶石含量为10%、长石为14%时,焊接电弧稳定性较好。通过气孔敏感性试验,研究了药皮组分焊缝气孔敏感性的影响。结果表明:焊缝气孔敏感性随着冰晶石含量的增加而迅速减小,随着长石的增加相对缓慢的减小。药皮中冰晶石的含量为10%、长石含量为14%时,焊缝气孔敏感性较低,焊缝表面基本无气孔产生。通过高速摄影观察焊接熔滴过渡过程、飞溅产生机制以及水中收集熔滴和焊接飞溅测试等方法,研究了药皮组分对焊接熔滴过渡行为以及焊接飞溅的影响。结果表明:随着冰晶石的增加,熔滴越来越细小,熔滴过渡方式由细颗粒过渡向喷射过渡发展,同时飞溅越来越大;随着长石含量的增加,熔滴强烈细化,熔滴过渡向渣壁过渡发展,飞溅较小。当冰晶石含量为10%时,长石含量为14%时,熔滴颗粒相对细小,焊接飞溅较小,熔滴呈渣壁过渡形式过渡。通过熔渣覆盖性评定及落球脱渣性试验,研究了药品组分对熔渣覆盖的影响,结果表明:随着冰晶石、长石含量的增加,焊缝熔渣覆盖愈加均匀,焊缝脱渣脱渣性提高。当冰晶石含量为5%~10%,长石含量为14%时,焊缝熔渣均匀覆盖,焊缝极易脱渣且脱渣完全。通过电化学实验测得极化曲线研究了药皮组分对熔敷金属耐蚀性的影响。结果表明:冰晶石通过降低合金过渡系数对略微的降低熔敷金属的耐蚀性;长石通过渗硅反应有提高了熔敷金属的耐蚀性。当冰晶石含量为5%~10%、长石含量为10%~14%时,熔敷金属具有良好的耐蚀性。最后,本文得出了具有较好焊接工艺性能及耐蚀性能的E308焊条主要成分质量分数配比为:冰晶石(10%)~长石(14%)。