焊接温度对汽车排气系统力学性能的影响

汽车排气系统的常用材料为铁素体不锈钢，其具有耐高温、易焊接等优良特性。但随着涡轮增压技术的应用，使汽车排气系统承受的振动和温度不断增加。因而，具有良好耐腐蚀性和机械特性的双相不锈钢开始被应用到汽车排气系统中，而在将其大规模推广前，需要对其可靠性进行验证。

对双相不锈钢进行可靠性验证时，主要应考虑焊接过程产生的高温对双相不锈钢产生的影响。试验时，将温度控制在22℃± 1℃，选择UNS S32304双相不锈钢制作试样，试样宽72mm、厚1.8mm。采用钨极惰性气体保护焊对试样进行焊接，设定惰性气体为氩气或氮气。将8个K型电偶置于焊接试样两侧，每侧4个，沿焊缝布置。采用一个8通道数据采集系统，对K型电偶测量的数据进行采集，采样频率为50Hz。同时，采用激光闪光法测量试样沿厚度方向的热扩散系数。试验结果显示：①UNS S32304双相不锈钢在热扩散率较高的区域内出现力学性能下降的情况，其微观结构和焊点的热影响区域直接影响其的热扩散系数；②在氩气惰性气体保护下，试样在焊接过程中产生的热扩散率显著低于氮气惰性气体保护下产生的热扩散率；③对焊接过程进行控制能够消除焊接高温对UNS S32304双相不锈钢力学性能的影响。

Evandro Giuseppe Betini et al.SAE 2016-01-0503.

编译：李臣