应用电弧对焊技术的T11型管特性研究

电磁驱动的电弧对焊（MIAB）技术是通过外部磁场来调节电弧沿管道旋转角度的一种用于接合管道和管筒的压力焊接工艺。研究了低合金钢（T11）管应用MIAB技术其热机械影响区（TMAZ）微观结构的变化。针对MIAB技术，研究了其电弧电流的变化和电弧旋转时间以确保这一焊接工艺可适应高达30MPa的焊接应用压力。

针对所有MIAB焊接样品，从焊缝到基础金属都呈现出4种显著不同的热影响区，依次编号为TMAZI～IMAZIV。

（1）TMAZⅠ包含贝氏体和多边形铁素体/针状铁素体。

（2）TMAZⅡ包含上贝氏体板条。

（3）TMAZⅢ包含粒状贝氏体。

（4）TMAZⅣ包含细小铁素体和珠光体。

（5）镦粗工艺变形影响焊缝微观结构变化（TMAZⅠ）。

（6）4种热影响区的硬度值均高于基础金属，且TMAZ II因上贝氏体板条的存在其硬度值最高。

（7）由于TMAZ样品存在贝氏体转变，使焊缝拥有更高的抗拉强度和延展性。

（8）电弧电流对形成无缺陷焊缝接口起着重要作用。电弧电流过低易引起冶金缺陷，导致焊接性能退化。

然而，对电弧电流优化值的研究将针对不同材料和不同尺寸探索的领域。

从研究结果可知，TMAZ区硬度高于基础金属部分，这得益于发生的贝氏体相变，焊缝的拉伸强度和延展性也明显优于基础金属。同时，针对电弧电流对焊缝的影响效果也做出了详细说明，当电弧电流值较高时，可做到无缺陷焊接。研究结果表明，MIAB试样在高压应用时具有良好的结构性能相关性，且允许企业以更低的成本增加产量。

这项研究有利于MIAB技术在高压环境中推广应用。

刊名：Defence Technology（英）

刊期：2015年第11期

作者：R. Sivasankari

编译：苗志慧