不锈钢06Cr18Ni11Ti与铸钢20Mn的爆炸焊接研究

摘要

不锈钢06Cr18Ni11Ti与铸钢20Mn爆炸焊接复合板可用于高寒地区桥梁建造，为探究不锈钢06Cr18Ni11Ti与铸钢20Mn其焊接界面特征，使用两组不同焊接参数焊接不锈钢06Cr18Ni11Ti与铸钢20Mn。通过光学显微镜和扫描电镜分析焊接界面形态；对样品进行拉伸、弯曲试验以及硬度测试；利用扫描电镜对焊接材料的断口形貌进行分析。结果表明：在界面形态分析中，间隙10 mm的样品熔化层厚度大于间隙4 mm的样品熔化层。界面波纹越大，熔化层越厚。腐蚀铸钢20Mn一侧均观察到焊接界面富集奥氏体，间隙为4 mm的样品未观察到明显孪晶，间隙为10 mm的样品中观察到孪晶。拉伸试验结果表明：界面结合强度大于20Mn强度，间隙4 mm和间隙10 mm的样品均呈韧性断裂。在90°弯曲试验中，焊接界面均未出现分层和裂纹，表现出优异的抗弯性能。在硬度测试中，不锈钢06Cr18Ni11Ti和铸钢20Mn经过爆炸焊接后硬度分别大于各自的原材料硬度，越靠近焊接界面，硬度有着显著的提升，20Mn对加工硬化更加敏感，硬化效果就更加明显。在断口形貌分析中，间隙4 mm和间隙10 mm的样品断口均呈河流状。

关键词

爆炸焊接 / 界面形态分析 / 力学性能测试 / 晶粒腐蚀 / 断口分析 / 孪晶

基金资助

国家自然科学基金(12302436); 安徽省重点研究与开发计划项目(2022a05020021); 中煤科工集团重庆研究院自立科研开发项目(2023YBXM58)