低合金鋼的焊接結構和零件在工程機械、船舶、橋梁、高層建筑、鍋爐及壓力容器、電力、各種車輛的制造中得到了廣泛的應用。一般而言,應用目前焊接技術可以很好的實現對低合金鋼的焊接,但是隨著現代焊接結構日益向大型化、高參數方向的發展,焊接工程結構的提前破壞、甚至災難性事故的發生也隨之增多。其根本原因是對低合金鋼在各種工程結構中的焊接特點、焊接工藝、及組織性能變化的規律性,缺乏全面的了解。
本文以低合金鋼20CrTIG焊為研究對象,討論了板厚對焊接接頭尺寸、熱影響寬度、焊縫區的組織特征的影響。
將直徑為85mm的20Cr低合金鋼棒材制作成厚度分別為8、15和20mm的圓盤試樣,采用TIG焊方法,應用同樣的焊接參數(電流160A,電壓24V,氣流量12L/min,焊接速度3.1mm/s),分別在試樣表面上實施無填充材料的焊接。TIG焊接設備為IGBT逆變式脈沖鎢極氬弧焊機,型號為WSM-250/315/400。
應用TIG焊方法,在相同的焊接參數下,20Cr焊接接頭的焊縫深度和寬度都隨著板厚的增加而減小,焊接接頭的熱影響區寬度隨著板厚的增加而減小,焊接接頭焊縫區得到板條馬氏體組織,且隨著板厚的增加,板條馬氏體束逐漸減小。