A pulsating arc welding method of duplex stainless steel sheet with ultrasonic-assisted GTAW is presented. The thickness of duplex stainless steel sheet is 1.0-2.0 mm. The method is as follows: GTAW pulsating arc welding method with ultrasonic-assisted is adopted, no filler wire is used, the excitation frequency of ultrasonic power source is 20 kHz, and the maximum output power is 2000 W; the concave spherical acoustic emission end is selected for welding torch, its radius of end is 16.5 mm, and the radius of curvature is 27.4 mm. The distance of upper surface is 8-14 mm, the distance of tungsten tip extending from the bottom of acoustic emission end is 6.0 mm, protected by argon, the welding current is 60-100A, and the welding speed is 2-2.5 mm/s. The weld zone depth-width ratio of the invention increases, and the grain is finer and uniform; the external ultrasonic field can not only control the welding heat source, but also treat the molten pool metal in depth, so as to reduce the serious imbalance between austenite and ferrite in the weld and heat-affected zone caused by element burnout, thereby improving the structure and Mechanical properties of the joint.
【技术实现步骤摘要】
一种双相不锈钢薄板超声辅助GTAW脉动电弧焊接方法
本专利技术属于特种焊接领域,具体涉及一种双相不锈钢薄板超声辅助GTAW脉动电弧焊接方法。
技术介绍
双相不锈钢微观组织由奥氏体和马氏体或贝氏体多相组成,铁素体约占30%以上的体积分数,双相不锈钢集奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点于一身。双相不锈钢薄板各成分质量百分比如下:0<C≤0.085%,0<Si≤1.00%,1.80%<Mn≤6.00%,0<P≤0.04%,0<S≤0.030%,0<Cr≤22.00%,0<Ni≤3.00%,0.10%<Mo≤0.80%,0<N≤0.25%,0<Cu≤1.00%,其余为铁和不可避免的杂质。目前在汽车、电站、化工、制药等多个行业应用。由于电弧焊具有技术成熟、操作简便、易于实现自动化以及成本低等优势,当前双相不锈钢的连接仍以电弧焊接为主。但是传统电弧功率密度低,加热时间长,热输入很难控制,很容易造成热影响区变宽,加重接头软化,导致焊接接头成为整个产品的薄弱环节,其原因主要有以下两点:一是在焊接热循环作用下,铁素体向奥氏体转变后,在晶界表面能的作用下,大晶粒吞并小晶粒,很容易导致晶粒粗化;二是由于双相不锈钢经历了特殊的轧制过程,内部储存了大量畸变能,在焊接热循环的作用下,偏离平衡位置的高能量原子将向低能量的平衡位置迁移,即使畸变能逐渐释放出来而发生形变回复和再结晶,造成位错密度的下降。结合双相不锈钢本身特性,由此可见,双相不锈钢焊接普遍存在热影响区晶粒粗化、接头软化等问题,这也都是双相不锈钢焊接研究过程中需要亟待解决的关键问题。传统钨极氩弧焊(GTAW)应用范围比较广,但针 ...
【技术保护点】
1.一种双相不锈钢薄板超声辅助GTAW脉动电弧焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)采用冷剪切加工对钢板进行切割,施焊前处理清理待焊工件表面,组对形成I型坡口,并对焊板四角压紧;(2)采用超声辅助GTAW脉动电弧焊接方法对焊件进行焊接,不填充焊丝,所用超声电源激励频率为20kHz,超声电源最大输出功率2000W;超声辅助GTAW脉动电弧焊枪选用凹球面声发射端,其端面半径16.5mm,曲率半径27.4mm,与工件上表面垂直距离为8~14mm;钨极直径为3.2mm,钨极穿过中心通孔,钨极尖端伸出声发射端底面的距离为6mm,保护气体为氩气,气体流量为10~15L/min;焊接电流直流正接60~100A,焊接速度2.0~2.5mm/s;(3)焊接完成后,采用酸洗钝化处理,去除焊缝表面的氧化层,形成钝化膜,空冷至室温,取下焊板。
【技术特征摘要】
1.一种双相不锈钢薄板超声辅助GTAW脉动电弧焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)采用冷剪切加工对钢板进行切割,施焊前处理清理待焊工件表面,组对形成I型坡口,并对焊板四角压紧;(2)采用超声辅助GTAW脉动电弧焊接方法对焊件进行焊接,不填充焊丝,所用超声电源激励频率为20kHz,超声电源最大输出功率2000W;超声辅助GTAW脉动电弧焊枪选用凹球面声发射端,其端面半径16.5mm,曲率半径27.4mm,与工件上表面垂直距离为8~14mm;钨极直径为3.2mm,钨极穿过中心通孔,钨极尖端伸出声发射端底面的距离为6mm,保护气体为氩气,气体流量为10~15L/min;焊接电流直流正接60~100...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢伟峰,李梁,金博,李浩玄,
申请(专利权)人:东北电力大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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