鈦-鋼異種金屬冷金屬過渡焊接工藝研究.pdf

1、為了解決鈦/鋼異種金屬只能在真空中難以獲得較好焊接接頭的問題，本文研究了大氣環(huán)境下鈦/鋼異種金屬冷金屬過渡（CMT）焊接工藝。
　　本文采用CMT技術(shù)對工業(yè)純鈦TA2和低合金鋼16MnR進行搭接焊實驗。為進一步減少金屬間化合物的生成，分別在16MnR鋼板上堆焊Cu、Ni、Al過渡層，對比不同堆焊層對鈦/鋼異種金屬焊接接頭質(zhì)量的影響。采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜儀、X射線衍射儀(XRD)對接頭的組織進行了分析，采用

2、拉伸試驗機和顯微硬度儀測試了鈦/鋼異種金屬冷金屬過渡焊接頭的力學性能。
　　結(jié)果表明，采用ER4043或ER5356可以實現(xiàn)鈦/鋼異種金屬CMT焊接。焊接電流為125A，焊接速度為5.3mm/s，氣流量為18L/min。在鈦側(cè)和鋼側(cè)焊縫中均有脆性金屬間化合物產(chǎn)生，在反應區(qū)內(nèi)的硬度均變大，金屬間化合物分別為 FeAl3和TiAl3。采用ER5356焊絲的焊接接頭中氣孔量較少，金屬間化合物層厚度較小。
　　Cu能有效地阻礙Fe-

3、Al金屬間化合物，接頭容易發(fā)生脆性斷裂；Ni過渡層堆焊過程中有大量Fe進入Ni過渡層中，在焊縫和Ni過渡層的交界面上，既有Ni-Al金屬間化合物生成，又有Fe-Al金屬間化合物生成，在釬焊界面上均有出現(xiàn)硬度變大的現(xiàn)象，有脆性相產(chǎn)生。在16MnR低合金鋼板用小電流堆焊 ER5356（堆焊電流為76A，焊接速度為5mm/s）。堆焊鋁合金過渡層可以有效提高接頭強度。焊縫和鋁合金過渡層為熔化焊接頭，鋁合金過渡層和鋼板為釬焊接頭。Al-Fe金屬間