磁场辅助窄间隙GTAW焊接接头

40 mm厚板无缺陷

通过磁场辅助窄间隙GTAW，实现了40 mm厚壁铁磁超马氏体不锈钢的无缺陷焊接接头，其中底部和中部冲击韧性显著优于母材。

李福祥 · 刘义波 · Kong, Haoyu · Ren, Huisheng · Tao, Yujie · Zhang, Qinghua · 孙清洁

Journal of Materials Research and Technology 2023

参数信息

壁厚

40 mm

技术优势

缺陷消除

通过磁场辅助窄间隙GTAW得到了40 mm厚壁铁磁超马氏体不锈钢无缺陷接头，避免了传统焊接中的侧壁未熔合缺陷，无需后续修复或重焊。

中部和底部韧性远超母材

由于后续焊道的自热处理效应，焊缝金属马氏体板条显著细化并增加奥氏体含量，使接头中部和底部的冲击韧性远高于母材，提升了接头可靠性。

层间性能差异有明确机制

通过双道填充试验和模拟，明确了厚壁接头组织性能演变规律：相邻后一焊道对底层具有明显的自热处理作用，导致焊缝中马氏体板条显著细化，为工艺优化提供依据。

应用场景

• 厚壁钢结构焊接：实现40 mm厚板无缺陷连接，避免多层焊常见未熔合缺陷，减少返修，提高结构完整性。
• 窄间隙GTAW：降低热输入与填充量，配合磁场控制电弧，获得无侧壁未熔合缺陷的窄间隙焊缝。
• 超马氏体不锈钢：利用后续焊道自热处理细化马氏体，使焊缝强度和冲击韧性达到或超过母材。
• 磁场辅助焊接：通过磁场改善电弧形态和熔池流动，确保厚壁窄间隙焊接无侧壁未熔合缺陷。