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應(yīng)用電弧對焊技術(shù)的T11型管特性研究

電磁驅(qū)動的電弧對焊（MIAB）技術(shù)是通過外部磁場來調(diào)節(jié)電弧沿管道旋轉(zhuǎn)角度的一種用于接合管道和管筒的壓力焊接工藝。研究了低合金鋼（T11）管應(yīng)用MIAB技術(shù)其熱機械影響區(qū)（TMAZ）微觀結(jié)構(gòu)的變化。針對MIAB技術(shù)，研究了其電弧電流的變化和電弧旋轉(zhuǎn)時間以確保這一焊接工藝可適應(yīng)高達30MPa的焊接應(yīng)用壓力。

針對所有MIAB焊接樣品，從焊縫到基礎(chǔ)金屬都呈現(xiàn)出4種顯著不同的熱影響區(qū)，依次編號為TMAZI～IMAZIV。

（1）TMAZⅠ包含貝氏體和多邊形鐵素體/針狀鐵素體。

（2）TMAZⅡ包含上貝氏體板條。

（3）TMAZⅢ包含粒狀貝氏體。

（4）TMAZⅣ包含細小鐵素體和珠光體。

（5）鐓粗工藝變形影響焊縫微觀結(jié)構(gòu)變化（TMAZⅠ）。

（6）4種熱影響區(qū)的硬度值均高于基礎(chǔ)金屬，且TMAZ II因上貝氏體板條的存在其硬度值最高。

（7）由于TMAZ樣品存在貝氏體轉(zhuǎn)變，使焊縫擁有更高的抗拉強度和延展性。

（8）電弧電流對形成無缺陷焊縫接口起著重要作用。電弧電流過低易引起冶金缺陷，導(dǎo)致焊接性能退化。

然而，對電弧電流優(yōu)化值的研究將針對不同材料和不同尺寸探索的領(lǐng)域。

從研究結(jié)果可知，TMAZ區(qū)硬度高于基礎(chǔ)金屬部分，這得益于發(fā)生的貝氏體相變，焊縫的拉伸強度和延展性也明顯優(yōu)于基礎(chǔ)金屬。同時，針對電弧電流對焊縫的影響效果也做出了詳細說明，當(dāng)電弧電流值較高時，可做到無缺陷焊接。研究結(jié)果表明，MIAB試樣在高壓應(yīng)用時具有良好的結(jié)構(gòu)性能相關(guān)性，且允許企業(yè)以更低的成本增加產(chǎn)量。

這項研究有利于MIAB技術(shù)在高壓環(huán)境中推廣應(yīng)用。

刊名：Defence Technology（英）

刊期：2015年第11期

作者：R. Sivasankari

編譯：苗志慧