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焊接接头拉伸试验结果
对表３． ２中各工艺参数下焊接的焊缝接头作常温拉伸试验， 其各个试样对应
的抗拉强度值与延伸率如图３． ４中的图（ａ）与图（ｂ）所示， 并结合母材的抗拉强度与延伸率做对比分析。
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从图中数据可知， 纯镍Ｎ６母材的抗拉强度为３４１Ｍｐａ， 其延伸率为６０％， 图中经过正交试验设计的最优焊接工艺参数组ＡＩＢ２Ｃ１所对应的抗拉强度值为２４０Ｍｐａ， 延伸率为２３％， 通过计算， 该组工艺参数下的抗拉强度值可以达到母材的７０． ５％， 满足生产要求， 并于后期经过对该组参数的反复试验， 该组参数所得焊缝成型稳定、 外观形貌良好、 焊缝表面并无明显缺陷， 故而因此能确定该组参数选配科学合理， 符合生产实际。
以同样的方法过程， 对表３． ３中填丝等离子拼焊工艺参数下焊接的焊缝接头
作常温拉伸试验， 其各个试样对应的抗拉强度值与延伸率如图３． ５中的图（ａ）与图（ｂ）所示， 并结合母材的抗拉强度与延伸率作对比分析。
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填丝等离子弧焊接各个工艺下焊缝接头的抗拉强度值与延伸率如图３． ５所示， 与纯镍Ｎ６母材对比分析可知， 试验号为Ｉ号的试样， 其抗拉强度值在试验工艺组中最高， 其值为３３３ＭＰａ， 达到母材抗拉强度值的９７ ６％， 测得本组工艺参数焊接的焊缝接头延伸率为５７％， 并目该组参数的焊缝外观成型良好， 且无气孔和裂纹等明显的焊接缺陷， 后期经过大量本组工艺参数焊接试验， 其拉伸断裂基本都发生在热影响区， 说明本组工艺参数下的焊缝质量优良， 接头抗拉强度满足要求， 所以由此确定填丝等离子弧焊接纯镍Ｎ６的最优工艺参数为： 焊接电流２００Ａ、 离子气流量３Ｌ／ｍｉｎ、 焊接速度１ ８０ｍｍ／ｍｉｎ、 送丝速度在１０００—１２００ｒａｍ／ｒａｉｎ。
综合对比填丝与不填丝接头的力学性能可知， 同样都在最优焊接工艺参数下，
填丝接头的抗拉强度与延伸率比不填丝接头的提高了许多， 以此可以推断， 同样的焊接参数下， 填丝可以大幅提高焊缝接头的各项力学性能。
焊接接头显微组织分析
对不填丝等离子弧焊接最优工艺参数下的焊缝接头取样， 制成金相试样． 并
用金相显微镜观察分析其微观组织， 接头宏观形貌如图３ ６所示， 其焊缝处的各个区域金相微观组织如图3.7所示。
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接下
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不填丝接头的各个区域微观组织图如图３ ７所示． 在圈３ ７中， 图（ａ）为纯镍Ｎ６母材区域的微观组织， 可以看出母材为奥氏体组织， 且晶粒细小均匀： 图3.7中（ｂ１为热影响区域的微观组织， 可以看出该区域晶粒比较细小， 均匀度适中， 且分布有规律： 图３ ７中（ｃ）为靠近焊缝区的热影响区域， 从该区域的微观组织图中可以看出， 相比较图（ｂ）该区域的晶粒变得比较粗大， 埘且越是靠近焊缝区域，其晶粒越粗人： 图３． ７中（ｄ）为焊缝区的微观组织照片， 该区域１１＿． 的晶粒明显比热影响区和母村区粗大， 而月 晶粒呈现出胞状和树枝状长大， 这是因为在焊接过程中药一次性焊透板材， 达到单面焊双面成型的效果， 需要保证有足够量的热量输入， 这些输入的热量却恰好导致焊缝区晶粒容易生长成粗大的树枝状， 故而， 在焊接过程中要把握好适当的热量输入， 既要使得输八的热量能够焊透板材， 又不艟输入热量过： ： ｝＝＝而导致晶粒生长粗大， 焊缝区域晶粒若过于粗大会导致焊缝力学性能降低。
选取填丝虽优工艺参数（工艺参数： 电流２００Ａ、 离子气３ Ｌ／ｒａｉｎ、 送丝速度1000－1200ｍｍ／ｍｉｎ、 焊接速度１８０ ｍｍ／ｍｉｎ）下的焊接接头制样并对其金相微观组织进行分析， 其宏观形貌如圈３ ８所示， 焊缝处的各个区域金相微观组织如幽3.9所示。
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分析填丝接头捍缝处各个区域的微观组织， 图３． ９中（ｂ）为纯镍Ｎ６母材区域的显微组织， 从图中能观察到母材区域均为均匀细小的等轴晶。 图（ｃ）为热影响区微观组织图片， 热影响区因为在焊接时有热输入的影响， 导致晶粒Ｋ大， 晶粒粗大于母材， 但总体观察， 热影响区内的晶粒虽然略粗， 却也较为均匀。 图（ｄ）为焊缝处的微观组织照片， 观察可知填丝接头焊缝处的晶粒大小与热影响区相差无几， 其分布也与热影响区相似， 也较为均匀。
研究填丝与不填丝焊缝接头的各个区域微观组织照片可知， 填丝接头的焊缝
和热影响区的晶粒比不填丝接头同区域的晶粒更为均匀细小， 这恰好是填丝接头
的各项力学性能要优于不填丝接头的微观原因． 至于为何填丝接头的焊缝区域晶
粒要比不填丝接头的细小均匀， 分析认为， 其丰要原因有两方面的， 其一， 当焊接过程中填入焊丝时， 有一部分热量用咀熔化焊丝， 故而扳材实际接收到的热量要比不填丝的低， 这于后期焊缝冷却过程中， 有效的减少了一部分熔池的热量，于是晶粒的继续生长得到了一定程度的抑制， 因此使得填丝焊缝区的晶粒更加细小均匀。 其二， 通过填丝， 焊丝中引入了外来的Ｍｎ、 Ａｌ等金属元素， 这些元素在焊接过程中形成一些共晶物， 反而能更加有效的起到了细化晶粒的作用， 后期经过大量实验， 这种细化现象在填充不锈钢焊丝时， 效果更加明显。
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