赵先锐 左敦稳 张强勇 刘桂香 杜训柏

摘要：采用TIG焊对304不锈钢进行平板焊接试验，并从微观组织、力学性能方面对试验结果进行分析，选出最佳工艺参数为：焊接电流310 A、焊接速度13 mm/s。通过金相组织表征、X射线荧光衍射和电子背散射衍射等分析方法得出焊接接头的焊缝组织奥氏体和铁素体组成。采用大型通用有限元模拟软件Abaqus，选用双椭球热源模型对TIG焊接过程进行模拟。将模拟获得的焊缝截面形貌与试验获得的焊缝截面形貌进行对比，并根据对比结果优化模拟模型，为实现工艺参数优化提供参考。

关键词：304不锈钢;TIG焊接;温度场;数值模拟

中图分类号：TG457.11      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）05-0049-07

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.05.09

0    前言

304奥氏体不锈钢因具有优良的高温力学性能和高温抗氧化性能，焊接性能良好，广泛应用于工业领域[1]。在工业生产中经常采用钨极氩弧焊（TIG）焊接不锈钢，自动钨极氩弧焊具有高效、优质、成形美观等优点，适用于薄板自熔焊接[2]。

针对304不锈钢TIG焊接，国内外研究者做了大量的研究工作。王丽[3]在进行304不锈钢焊接时对比了涂敷和未涂敷活性焊剂，结果表明在涂敷活性焊剂时候焊缝熔宽显著增加，熔深有所减少。郭富永[4]结合304不锈钢焊接特点进行了手工钨极氩弧焊的评定性试验，结果表明在合适的工艺参数下，焊接接头宏观检查未发现焊接缺陷、力学性能满足要求、耐晶间腐蚀能力强、铁素体含量稳定，评定结果合格，可用于实际生产。高翔宇[5]针对工艺参数对TIG焊接温度场的影响规律进行了有限元模拟研究，结果表明焊接电流对焊接热循环的峰值温度影响显著。……