宝钢汽车排气系统用铁素体不锈钢的等离子焊接工艺3838.docx

宝钢汽车车排气系系统用铁铁素体不不锈钢的的等离子子焊接工工艺摘要：通通过等离离子焊接接方法对对宝钢汽汽车排气气系统用用铁素体体不锈钢钢的焊接接性和焊焊接工艺艺进行研研究，得得出适合合排气系系统不锈锈钢应用用的焊接接工艺，探探讨了抑抑制汽车车排气系系统用不不锈钢弧弧焊焊接接工艺铁铁素体晶晶粒长大大的原则则与措施施。关键词：汽车 排气系系统 铁铁素体不不锈钢 等离子子焊接1 前言言随着汽车车发动机机性能的的提高以以及排气气规则的的严格化化，汽车车排出的的气体温温度是越越来越高高的，因因此要求求汽车排排气系统统的部件件具有优优良的耐耐蚀性和和耐热性性。通常常采用SSUS4409LL铁素体体不锈钢钢作为排排气系统统焊管用用钢，随随着使用用条件要要求的提提高，如如钢种的的焊接性性、成型型性以及及高温腐腐蚀性等等，在SSUH4409LL以及SSUS4430铁铁素体不不锈钢基基础上，通通过不同同合金元元素的添添加演变变出一系系列专供供汽车排排气系统统使用的的铁素体体不锈钢钢。本文文针对宝宝钢生产产的汽车车排气系系统用铁铁素体不不锈钢系系列，采采用等离离子焊接接的方法法，得出出系列铁铁素体不不锈钢的的焊接接接头性能能。2 试验验材料和和方法采用B4409MM、B4336L、BB4322L、BB4399M等四四种排气气系统专专用铁素素体不锈锈钢，其其板厚规规格以及及相应的的性能见见表1和和表2，焊焊接试验验参数见见表3。表1 宝宝钢排气气系统用用铁素体体不锈钢钢的成分分设计标标准（）钢号板厚mmCSiMnTiCrMoNbNB4099M1.50.0031.001.006*C0.3310.55-111.5Ti+NNb0.008+88*（C+NN）0.0025B4366L1.20.0031.001.008*（CC+N）0.8016-1190.755-1.50.0025B4322L1.50.0031.001.008*（CC+N）0.8017-2200.4-0.880.880.0025B4399M1.50.00150.6600.660Ti：00.155+4*（C+NN）0.8017-1190.0015表2 材材料性能能钢号屈服强度度MPa抗拉强度度MPa延伸率B4099M2103200380500030B4366L2453600420550030B4322L2453600420550030B4399M2403200400500030表3 焊焊接工艺艺参数钢种编号号电流A电压V焊速mm/mmin等离子气气体流量量L/miin引弧电流流AB4366L50-77013-114400-450019B4099M70-99013-115450-500019B4322L70-88515-117400-430019B4399M75-99014-116420-4600193 讨论论四种汽车车用铁素素体不锈锈钢焊接接接头拉拉伸试验验的结果果见图11。可见见，同表表2母材材性能相相比，四四个钢种种的焊接接接头性性能均达达到或者者超过母母材的性性能，尽尽管B4409MM的拉伸伸试验断断裂位置置处于焊焊缝，而而其余焊焊接接头头的拉伸伸试验均均断于母母材。图1 焊焊接接头头的抗拉拉强度 焊接接接头的金金相组织织照片见见图2，从四个钢种的等离子弧焊接头的金相组织看，铁素体晶粒均有不同程度的长大，通常可由母材的67级达到1.5级，甚至可达到1级。由于薄板铁素体不锈钢通常采用不添加焊丝的弧焊方法，晶粒粗化的接头将大大降低母材重熔而形成的焊接接头，对于具有深冲、成型等要求的加工工艺，必须尽可能降低焊接接头最终的铁素体晶粒尺寸。如何抑制制铁素体体不锈钢钢的焊接接接头或或者热影影响区组组织的铁铁素体晶晶粒尺寸寸？不同同的研究究者或者者生产厂厂家采用用不同的的方法。通通常采用用强碳化化物形成成元素如如Ti和和Nb等等元素，利利用两者者能够与与C、NN形成碳碳化物颗颗粒，抑抑制铁素素体不锈锈钢晶粒粒的长大大。但是是不同的的钢种体体系以及及生产工工艺添加加的Tii或者NNb或者者两者复复合的数数量是有有不同的的要求，具具有最佳佳的微量量元素种种类和含含量来改改善不同同C、NN含量的的铁素体体不锈钢钢焊接性性的要求求。其次次，从焊焊接工艺艺角度也也可以抑抑制铁素素体不锈锈钢晶粒粒的长大大，如限限制焊接接过程中中的热输输入，在在其它条条件一定定的情况况下，焊焊接热输输入的大大小将直直接决定定了焊接接接头的的晶粒长长大的最最终尺寸寸。(1) B4009M (22) BB4322L(3) B4366L (4) B4439MM图2 焊焊接接头头的金相相组织适当的焊焊接工艺艺不但体体现在对对铁素体体不锈钢钢晶粒长长大尺寸寸的控制制，对于于焊缝成成型也是是非常重重要的，鉴鉴于铁素素体不锈锈钢具有有较强的的缺口敏敏感性，因因此，保保证最终终成型的的焊缝无无咬边、气气孔、夹夹渣等缺缺陷以及及焊缝余余高或凹凹坑尺寸寸的控制制。4 结论论（1）适适当的等等离子焊焊接工艺艺可以保保证汽车车排气用用铁素体体不锈钢钢的焊接接接头抗抗拉性能能；（2）采采用微量量元素TTi、NNb可以以一定程程度上改改善铁素素体不锈锈钢的焊焊接性；（3）焊焊接热输输入以及及焊缝形形状将直直接决定定铁素体体不锈钢钢焊接接接头铁素素体晶粒粒的尺寸寸和使用用加工性性能。参考文献献：1王王伟明，毛毛惠刚.汽车排排气系统统用4009铁素素体不锈锈钢的开开发研究究宝钢钢技术，220055，1330（44）：556-6602王王宝森，马马立 等等122Crr铁素体体不锈钢钢的焊接接热影响响区组织织特征宝钢技技术，220077，1332（33）：770-7746