淺談脈沖MAG焊接S500MC鋼材工藝

■劉玥

中國北車集團大連機車車輛有限公司

S500MC概述

S500MC是冷成型高屈服強度鋼，具有良好的冷成型性，用于要求良好的冷成型性能并有較高或高強度要求的汽車大梁、橫梁等汽車結(jié)構(gòu)件。

1 S500MC化學成分和力學性能

1.1 化學成分

該鋼種執(zhí)行EN10149-2標準，交貨狀態(tài)為熱形變軋制狀態(tài)，熔煉分析測定的主要化學成分為C≤0.12%，Mn≤1.7%，Si≤ 0.5%，P≤ 0.25%，S≤ 0.015%，Al≤ 0.015%，Nb≤0.09%，V≤0.2%，Ti≤0.15%，屬于熱機械軋制細晶粒結(jié)構(gòu)鋼。

1.2 力學性能

最低屈服強度500N/mm2，抗拉強度550～700N/mm2，延伸率12%～14%。

2 S500MC焊接性分析

根據(jù)該鋼種化學成分中各元素的含量，帶入碳當量公式：

可得CEV≤0.4%，由此可以判定該鋼種的可焊性良好，且該鋼種在交貨時采用熱機械軋制處理，控溫控冷，因此材料的組織中會含有少量的珠光體，這些珠光體對于不同的焊接方法和不同的焊接條件下，均可以保證該鋼種無困難的焊接，其優(yōu)點在于：這種鋼在惡劣的焊接條件下也可以不要求焊前預(yù)熱。

3 焊材的選擇

根據(jù)低合金高強鋼的焊材選配原則：一般要等強或高強匹配，再根據(jù)被焊部件的質(zhì)量要求、焊接工藝性能、焊接方法來總和考慮確定焊材。這里我選用ER55-G焊絲，氣體選取20%CO2和80%Ar，在Ar氣中添加CO2可以有效地增加熔深。

4 脈沖MAG焊接工藝

4.1 熔化極氣體保護焊簡介

對于熔化極氣體保護焊而言，保持電弧長度不變的調(diào)節(jié)方式稱為ΔI（內(nèi)調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式是送絲速度在焊接過程中保持在預(yù)先調(diào)定的位置不變，當電弧長度發(fā)生變化時，電弧電壓將發(fā)生變化，這一較小的變化將導致焊接電流的大幅度變化（ΔI）參見下圖。

焊接時，當電弧從I 點移到Ⅱ點時，電弧將變長，從電源外特性曲線與電弧靜特性曲線可看出，此時電流明顯變小，故焊絲熔化速度明顯減慢，所以，在最短時間內(nèi)電弧恢復到原始長度（I點）。當電弧移到Ⅲ點時電弧變短，焊接電流明顯變大，焊絲熔化速度加快，則電弧長度又重新恢復到I 點的原始長度。這種調(diào)節(jié)是依靠不同的電弧長度的電流差值來調(diào)節(jié)的，因此叫做ΔI 調(diào)節(jié)。在整個調(diào)節(jié)過程中，外部沒有變化，故稱為“內(nèi)部”調(diào)節(jié)，ΔI 調(diào)節(jié)方式適用于平特性或緩降特性的焊接電源，即當電流有很大改變時，電壓變化很小，在實際焊接中這種外特性適用于熔化極氣體保護焊焊接方法。

4.2 脈沖MAG焊特點

脈沖電弧焊與直流焊相比較，其優(yōu)缺點如下：

優(yōu)點：良好的引弧性能；焊接參數(shù)對所焊工件的良好適應(yīng)性；熱輸入量可保持最小；較粗焊絲可焊較薄工件；在整個脈沖功率調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)飛濺少；焊縫的良好抗氣孔性能；與直流焊相比對空間焊縫其熔化效率約高 25%；良好的抗腐蝕性能。缺點：焊接設(shè)備較昂貴；焊接設(shè)備的調(diào)整較復雜；導電咀壽命較短，以上是本人淺談脈沖MAG焊接S500MC鋼材工藝，如有不對之處希望各位專業(yè)人士予以批評指正。

[1]EN10149-2 熱形變軋制鋼交貨條件

[2]中國焊接學會.焊接手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001

[3]國際焊接工程師（IWE）培訓教材.哈爾濱：哈爾濱焊接培訓中心，2010