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在汽车行业高速发展的时代,汽车用钢的需求量逐渐增大,其中包括不锈钢材料。镍是不锈钢材料中的一种重要添加元素,随着镍资源的减少,开发不含镍或含少量镍的铁素体不锈钢已经成为一项重要课题。但是铁素体不锈钢的焊接问题是制约其发展与应用的关键问题之一。本文主要针对1.2mm厚21%Cr铁素体不锈钢材料,研究了不同焊接参数对脉冲TIG焊焊缝成型、微观组织和力学性能的影响。首先,固定焊接速度为8mm/s,占空比为55%,脉冲频率为10Hz,研究峰值电流由95A变化到135A,对焊缝成型、显微组织及力学性能的影响。研究表明,当峰值电流由95A增加到115A时,焊缝熔深由0.32mm增加到1.2mm。焊缝呈外延结晶模式,且焊缝中心存在不等量的等轴晶。峰值电流由115A增加到125A时,熔合区内晶粒尺寸增大,继续增加到135A时,熔合区内晶粒尺寸在测量方向上减小。随峰值电流由115A增加到135A焊缝中心平均硬度值降低,拉伸性能变差,电流为135A时试件断裂于焊缝。其次,研究焊接速度对21%Cr铁素体不锈钢焊后微观组织及性能进行研究。固定脉冲电流为115A,占空比为55%,脉冲频率为10Hz,焊接速度由4mm/s变化至10mm/s。由于本实验材料为Ti、Nb双稳定钢,研究发现,熔合区内存在较多细小弥散析出物,热影响区内较少。若获得较多等轴晶,焊速4mm/s最佳,若获得优良拉伸性能,焊速8mm/s最好。再次,分析占空比和脉冲频率对21%Cr铁素体不锈钢焊后微观组织和力学性能的影响。固定峰值电流115A,焊接速度8mm/s,脉冲频率为10Hz,占空比由15%变化至90%,焊缝熔深由0.09mm增加到1.2mm,变形量增大,且在热影响区内产生了再结晶晶粒。不同占空比条件下的焊接接头抗拉强度均较高,焊件断裂于母材。固定峰值电流为115A,焊接速度为8mm/s,占空比为55%,在一定频率范围内,脉冲频率由1Hz变化至50Hz,当频率为1Hz时,不能形成连续焊缝,频率为10Hz~40Hz范围内,随着脉冲频率的增加,热影响区内晶粒变大。频率为50Hz时,失去脉冲作用。