310S耐热不锈钢的MIG和SAW焊缝组织和性能研究OA

针对高铬镍含量、具备优异的高温抗氧化性及耐蚀性的310S不锈钢高温旋转轴的熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接制备工艺仍存在焊接效率低、多道焊工序复杂等问题,亟需寻找更高效的制备方式。为提升加工效率,本研究创新性尝试利用更高效的埋弧焊(SAW)对310S不锈钢高温旋转轴进行焊接,针对MIG焊和SAW焊间的组织结构及力学性能开展了对比研究。组织分析表明:MIG焊因多道搭接和重复加热,焊缝中枝晶沿上一道熔池边界连续生长,形成较明显的交互结晶组织;而SAW焊热输入更高,焊缝组织以柱状晶为主,晶粒更均匀,各向异性更优;两种焊接接头均表现出由柱状晶和多边形铁素体组成的典型凝固组织特征,但SAW焊因热影响区再结晶充分,粗晶区较少;力学性能对比表明:SAW焊的显微硬度(162~227HV0.2)基本达到MIG焊(171~225HV0.2)硬度水平,而SAW焊的极限抗拉强度(573MPa)和断后伸长率(24%)均得到了较好提升,均高于MIG焊(556MPa,19.4%)。本研究得到了合理的组织结构及性能对比结果,提出以SAW焊替代MIG焊,通过大电流连续送丝与焊剂层下燃烧实现单道深熔焊接,熔敷速率较MIG焊提高数倍,大幅减少道次与工时,能够有效提高生产效率,尤其适用于大型旋转轴构件,可代替原有多道MIG焊方式。