无磁钢焊接工艺浅析

　　无磁钢具有塑性好、韧性高、加工硬化倾向大、受热膨胀系数大、电阻率大、热导率低和磁性低等物理特性，在轨道车辆部分特殊应用场合具有一定的应用价值。

　　但其焊接性较差，焊接时的收缩应力及收缩率比碳钢大，产生热裂纹的倾向也大，并且含有Al元素，故容易出现气孔，更是没有成熟的焊接工艺，所以焊接参数、层间温度、保护气体等具体参数和要求均不明确，本文章通过试验事实，简单总结了无磁钢的一些焊接规范与要求。

　　1.试验材料及方法

　　20Mn23AlV为锰-铝系高锰奥氏体低温无磁钢，一般采用不锈钢的焊接工艺方法。试验材料为20Mn23AlV，板厚12mm，采用MAG焊。焊接材料为ER307Si,保护气体采用97%Ar+3%O2和97.5%Ar+2.5%CO2。

　　接头分为对接和角接两种。对接焊采用60°坡口，钝边2mm。角接焊脚尺寸为a6。

　　2.焊接工艺试验

　　2.1层间温度的影响

　　对无磁钢20Mn23AlV进行不控制层间温度、150-200℃、120-150℃、120℃以下四组试验，焊缝成形见图1所示。

　　2.2 保护气体的影响

　　采用相同参数对97%Ar+3%O2和97.5%Ar+2.5%CO2两种保护气体分别进行12mm对接焊接，图2为不同保护气体焊接接头试板外观及RT检测结果。

　　2.3焊接工艺参数

　　由于无磁钢20Mn23AlV电阻率大、热导率低，故焊接时焊缝金属流动性差。另外，焊接气相中的氢能大量溶解于液态Al,冷凝时,其溶解度减小,易导致焊缝出现气孔。故采用脉冲、大电流、快速焊接，每一道的焊缝必须足够的薄，层间必须打磨、清理干净，来避免气孔产生。焊接参数如表1所示。保护气体采用97.5%Ar+2.5%CO2。