陈丽园 郭瑞青 郝晓卫 侯金柱 孙逸凡

摘要：采用φ（Ar）97%+φ（CO2）3%和φ（Ar）97.5%+φ（CO2）2.5%两种保护气体对厚12 mm的20Mn23AlV无磁钢板进行焊接，对比不同保护气体下20Mn23AlV无磁钢焊接接头的显微组织及力学性能。结果表明：采用φ（Ar）97.5%+φ（CO2）2.5%保护气体焊接的试板焊缝表面成形更优，焊缝内部气孔少;两种保护气体下的焊接接头都具有良好的塑性、韧性及抗拉强度，φ（Ar）97.5%+φ（CO2）2.5%保护气体下的接头的抗拉强度略大，焊缝组织为白色的奥氏体基体+δ铁素体。综合来看，采用φ（Ar）97.5%+φ（CO2）2.5%保护气体更为合理，满足无磁钢焊接生产要求。

关键词：无磁钢20Mn23AlV;焊接接头;力学性能;保护气体

中图分类号：TG444+.72      文献标志码：A      文章编号：1001-2003（2021）04-0086-04

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.04.17

0    前言

20Mn23AlV无磁钢属Fe-Mn-Al-C系列奥氏体，其组织稳定、塑性好、韧性高、加工硬化倾向大、受热膨胀系数大、磁导率低而电阻率高，在磁场中的涡流损耗极小，现已广泛应用于许多电气产品中。无磁钢焊接时的收缩应力及收缩率比碳钢大，产生热裂纹的倾向也大，并且含有Al元素，故容易出现气孔。目前还没有针对无磁钢的成熟的焊接工艺及专用焊接材料，通常采用不锈钢焊接材料。ER307Si不锈钢焊丝锰含量高，故裂纹敏感度低，适用于无磁钢等难以焊接的钢材[1-5]。文中采用MAG焊，分别在φ（Ar）97%+φ（O2）3%和φ（Ar）97.5%+φ（CO2）2.5%保护气体下对厚度12 mm的20Mn23AlV无磁钢板进行焊接，对比两种焊接接头的显微组织及力学性能，以期为20Mn23AlV无磁钢板焊接提供参考。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

试验母材为20Mn23AlV无磁钢，焊丝选用的是ER307Si。母材及焊丝的化学成分和力学性能分别如表1、表2所示。

1.2 焊接工艺试验

焊接设备采用Panasonic YD-350GM3焊机，MAG焊，坡口形式为12V，60°坡口，钝边2 mm。……