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430铁素体不锈钢钢带光纤激光填丝焊焊接工艺研究

From： admin Hits：5114 Addtime：4/12/2018 2:41:04 PM

随着稀有金属镍、钼、钒等价格的上涨，奥氏体不锈钢的应用和发展面临成本问题，并且奥氏体不锈钢的焊接接头易出现晶间腐蚀、缝隙腐蚀和点蚀等问题，而影响其使用性能。铁素体不锈钢（Ferrite Stainless Steel，简称FSS）相对奥氏体不锈钢来说，不含镍成分，且具有优良的耐高温氧化和氯化物腐蚀的性能，其低的成本，小的线膨胀系数小和优良的耐热疲劳性能，使得铁素体不锈钢可在多种腐蚀介质环境下替代奥氏体不锈钢使用。但由于铁素体不锈钢在焊接过程中不发生相变，晶粒在加热后会发生显著长大，因而采用传统的焊接方法会导致其焊接接头晶粒的严重粗化，从而引起接头脆化、接头裂纹等问题，严重影响其使用性能。因此，有必要寻找新的焊接方法解决上述问题，满足其使用性能。

激光焊接作为高效、环保的焊接方式，近年来受到越来越多的重视。激光焊与传统的MIG焊相比，具有高能量密度和小光斑尺寸的特点，因此在焊接过程中具有输入的热输入小、焊接速度快、深宽比大和焊接变形小等优点，故其焊接熔化区体积小于MIG焊，熔池暴露于氧化环境里的表面积也因此而大大减小。另外，激光焊接速度比MIG焊快2-3倍，熔池暴露于氧化环境的时间也可以大大缩短，加之激光焊的热影响区很小，使热影响区受热产生的危害程度可降至最低。

目前最常用的激光焊接方法为激光自熔焊接，焊接过程中并不填充焊丝，只通过对母材的加热熔化从而凝固形成接头。激光自熔焊焊接过程中会导致母材中一些合金成分的蒸发，从而导致接头成形不良，甚至产生裂纹和气孔等缺陷。另外，由于激光聚焦光斑很小，因而激光自熔焊对接头装配间隙和错边量要求非常高，通常小于 0.1mm。激光填丝焊接技术可以解决以上激光自熔焊接的局限性，它是通过填充焊丝或焊料的方式，控制焊缝合金成分和改善接头显微组织，最终提高其使用性能。

主要研究了2mm厚430铁素体不锈钢钢带激光填丝焊的焊缝成形、组织和性能，以及相对于激光焊对焊缝性能和装配要求的改善程度，为激光填丝焊接应用于铁素体不锈钢钢带焊接提供理论支持。

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