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陶瓷衬垫的焊接工艺

为了检验陶制焊接衬垫的性能，在压力容器制造过程中进行焊接试验，焊接方法选择CO2气体保护焊，压力容器的

焊接材料为10 mm厚Q245R钢板，焊丝选择1.5 mm的THY-51B药芯。在焊接试验开始前在10 mm厚Q245R钢板开V形60°坡

口，焊接衬片批发，采取点焊的形式进行钢板拼接，拼接后在钢板背侧粘结陶瓷衬垫，衬垫置于钢板背部，用铝箔胶带固定，要注意衬板中

心凹槽与焊缝对中。按照先打底后盖焊的顺序进行焊接，打底焊与盖面焊分别重复两次，焊接完成后，清除钢板背面衬垫。

焊接方法

本文所使用的焊接方法为 MAG 焊（熔化极活性气体保护焊），使用的保护气体是 80%Ar+20%CO2 混合气体，焊接时能

够提高熔滴过渡和电弧燃烧的稳定性、改善焊缝熔深形状及焊缝外观成形，同时能够减少焊接飞溅，降低焊接成本。焊接

时气体流量控制在 15L/min-25L/min。

焊接材料

由于母材材质为 Q960，焊接衬片生产厂家，所以根据等强匹配原则应当选用 90 级焊丝。但为了保证焊缝根部具有足够的韧性，在层的打

底焊我们选用的是 50 级焊丝，填充及盖面使用 90 焊丝，保证焊缝具有足够的强度。

焊接过程控制

为确保焊接质量的可追溯性，采用点温测量仪实时记录温度的变化，当不断填充焊接时，试样在空气中降温速度也逐渐放缓。在填充第5道焊缝后，立即测量，在焊缝熔合线处温度达到值，焊后4分钟（清理焊道药渣时间），焊接衬片，再次测量，发现在热影响区，陶瓷焊接衬片，距焊缝10~30mm之间温度场达到值，温度通过热传递现象，点在慢慢向外围扩散，

经不断试验发现，当焊缝层间温度处150~ 250℃的区间，符合船舶铸钢焊接工艺。当不考虑热影响区的温度继续焊接后，经做弯曲试验，发现在母材热影响区试样直接断裂，出现母材脆化现象。当通过控制母材热影响区的温度，使之处于150~200℃区间焊接后，经弯曲试验，未出现母材脆化。拉伸、冲击也符合船舶建造工艺要求。