06Cr19Ni10为亚稳定型奥氏体不锈钢,因其具较好的室温、低温力学性能,便于进行机械加工、冲压,且在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能而大量应用于仪表仪器、医疗设备、石油精炼、铁路机车等重要领域。但相比于碳钢,奥氏体不锈钢具有电阻率高﹑热导率小、线膨胀系数大等特点,因此在焊接过程中会产生较大的热应力,容易出现烧穿和较大的焊接变形。普通的焊接方法(MAG、MIG等)热输人大,焊接变形严重,不适宜不锈钢尤其是薄板不锈钢的焊接。TIG焊虽然电弧稳定,可以用于焊接不锈钢薄板,但其生产效率低,大大限制了其在实际生产中的普遍应用。微束等离子弧焊、冷金属过渡焊技术已成功应用于大多数金属的焊接中,国外已在奥氏体不锈钢薄板的焊接生产中得到了较为广泛应用,为奥氏体不锈钢的薄板焊接提供了一种高效可靠的焊接方法。

本文对1.5 mm厚06Cr19Ni10奥氏体不锈钢(304不锈钢的新型号)薄板的微束等离子弧焊和CMT焊接接头性能以及显微组织进行了系统的对比分析研究,为我国奥氏体不锈钢连接技术提供技术理论与实践依据,具有十分重要的现实意义。

试验母材为1.5 mm厚的06Cr19Ni10奥氏体不锈钢薄板,冷轧状态供货。微束等离子弧焊不使用任何焊接材料,采用微束等离子弧熔化母材直接进行焊接,保护气体为100% Ar ; CMT选用币1 . 0 mm的ER308LSi实芯焊丝,保护气体为98% Ar + 2%0。其试验材料化学成分及力学性能分别见表1。

两种焊接方法焊接时均采用对接焊接,其中,微束等离子弧焊采用双面焊工艺, CMT采用单层单道焊，焊接工艺参数见表2。焊接试件焊后均进行无损检测试验:外观检测、渗透检测和X射线检测,3种检测结果均为合格。对无损检测试验合格的焊接接头进行拉伸试验、弯曲试验,表面硬度试验﹑脉动拉伸疲劳试验以及显微组织分析。