T2铜与1Cr18Ni9Ti不锈钢的双丝焊工艺研究

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本文采用SATRMATC R450自动双丝焊设备对5mm厚的铜(T2)与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)板材进行了异种金属双丝焊的工艺研究,分别采用F1.0mm的硅青铜(HS211)-不锈钢焊丝(H0Cr19Ni12Mo2)和铜(HS211)-低合金钢焊丝(ER50S-6),通过选择合理的焊接规范参数以及辅丝加脉冲、辅丝偏铜侧等工艺措施实现了铜与不锈钢的对接。  通过正交实验设计与极值法分析,得出了不同焊丝对接焊的最佳工艺参数,实验结果表明:采用铜-不锈钢焊丝时的最佳规范是:主丝为铜焊丝,电流138A,电压23.8V;辅丝为不锈钢焊丝,电流118A,电压24.2V,加脉冲,偏铜距2mm;焊接速度50cm·min-1,坡口间隙1.5mm。采用铜-低合金钢焊丝时的最佳规范是:主丝为铜焊丝,电流145A,电压24.4V;辅丝为低合金钢焊丝,电流124A,电压23.6V,加脉冲,偏铜距2mm;焊接速度55cm·min-1,坡口间隙2mm。两种组合都实现了铜与不锈钢的双丝焊对接且焊缝成形美观,无气孔、裂纹、夹杂等缺陷。  力学性能检测结果表明:铜-低合金钢焊丝对接的焊缝硬度为90.6~98.5HB,铜-不锈钢焊丝对接的焊缝硬度为94.8~112.8HB;且两种接头的抗拉强度都达到了210MPa以上,均在铜侧热影响区域发生韧性断裂。  金相组织观察与XRD、EDS分析表明:铜-不锈钢焊丝对接的焊缝组织为a-Cu+(γ+d)-Fe,铜-低合金钢焊丝对接的焊缝组织为a-Cu+F,铜-低合金钢焊丝对接的焊缝中Cu的含量在53.03~58.59%之间,与理论计算值接近;两种焊丝对接的接头在铜与不锈钢母材两侧都达到了比较好的熔合。
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