氧元素對(duì)紫銅厚板GTAW熱裂紋影響的研究.pdf

1、在進(jìn)行紫銅厚板的氣體保護(hù)電弧焊時(shí)，熱裂紋成為構(gòu)件失效的主要原因。通常認(rèn)為熱裂紋的產(chǎn)生是由于在焊接過程中母材的氧化使晶界處偏聚 Cu2O與Cu的低熔共晶，在收縮應(yīng)力下產(chǎn)生局部應(yīng)力集中。本文首先從使用ERCu焊絲焊接紫銅厚板的研究出發(fā)分析氧元素在熱裂紋中起的作用；降低氧含量對(duì)裂紋的影響以及氧對(duì)金屬高溫性能的影響。隨后通過理論分析和試驗(yàn)研究指出ERCuNi焊絲可有效抑制熱裂紋。
　　采用剛性拘束裂紋試驗(yàn)評(píng)定不預(yù)熱 GTAW焊接紫銅厚板的

2、裂紋傾向。當(dāng)ERCu焊絲為填充材料時(shí)，宏觀裂紋幾乎貫穿整條焊縫，在一次結(jié)晶的柱狀晶晶間有微裂紋。研究表明，在柱狀晶晶界處的Cu2O與Cu的低熔共晶使晶界弱化，在應(yīng)力的作用下開裂。由此可知 ERCu焊絲中的脫氧元素 Si、Mn、P的含量不足，無法去除焊縫中的氧。
　　為了考察降低焊縫含氧量對(duì)熱裂紋的影響，自制了氬氣倉，以實(shí)現(xiàn)良好的氬氣保護(hù)，達(dá)到排除空氣中氧的干擾的目的。并在這樣的保護(hù)條件下用ERCu焊絲再次進(jìn)行剛性拘束裂紋試驗(yàn)。焊縫

3、表面無宏觀裂紋產(chǎn)生。隨后通過ERCu熔敷金屬和ERCu焊絲高溫性能的比較得出結(jié)論氧可以使脆性溫度區(qū)間變寬。綜上所述，對(duì)于紫銅厚板的GTAW，焊縫中的含氧量對(duì)熱裂紋的產(chǎn)生與否起決定作用，因此可通過在焊絲中加足夠多的脫氧元素來抑制熱裂紋。
　　當(dāng)用ERCuNi焊絲作為填充材料時(shí)，焊縫成形良好，表面裂紋率、斷面裂紋率均為零。研究表明，Ni可與Cu2O發(fā)生反應(yīng)，生成 Cu和NiO，在焊縫中起到脫氧的作用，進(jìn)而抑制了 Cu2O與Cu的低熔共