厚度为70mm的16Mo3钢双弧四丝埋弧焊工艺及其在厚壁结构中的应用

    (1)多丝埋弧焊工艺在厚壁结构焊接中的优势  主要在于能极大提高熔敷效率和在一定程度上改善接头性能。经测算，双丝比单丝可提高焊接速度约30%，增加输入热能约23%；四丝比三丝提高焊接速度和生产率均达35%。由于多丝焊通常只使用细径焊丝，其热输入比单丝焊更易控制，形成的热影响区范围也比单丝焊窄，使接头的塑、韧性得以改善。

   (2)双弧四丝埋弧焊系统  系统由焊接支架、送丝系统、焊接电源及焊剂回收系统等组成。采用美国林肯公司2台1000A逆变电源分别为两头双丝供电，其中第一头双丝用直流，第二头双丝用交流。双头形成双弧，共同作用于一个焊接熔池。系统可实现双弧四丝和单弧双丝操作，以满足不同壁厚焊件的需求。

   (3)厚度为70mm16M03钢的双弧四丝焊  德国钢种16Mo3属w(Mo)=0.3%的低碳珠光体耐热钢，用于自德国西门子公司引进的V94. 3A型重型燃气轮机气缸本体。

   1)工艺试验：①焊接试板尺寸为70mm×130mm×600mm，开对称X形坡口，坡口参数为：α= 60°，p=2mm，b=2mm；②采用Φ2mm F55A4-EA2-A2-BB24焊丝-焊剂组合。前弧用直流，后弧用交流，两弧四丝形成同一熔池；③X坡口两侧各15mm（共30mm）范围以单弧双丝焊打底，焊接电流400~650A，电弧电压28~30. 5V；其余焊层均用双弧四丝焊，前弧焊接电流400~ 700A，电弧电压28~31V：后弧焊接电流400~550A，电弧电压28~29. 6V，④焊后热处理规范为600℃×8h，随炉冷却。

   2)结果评定：对试板焊接接头进行了拉伸、侧弯和冲击试验。拉伸试样均断于母材，平均抗拉强度505MPa，屈服强度325MPa，均高于规定值；侧弯试验规范为d=4a，180°，均无裂。20℃夏比V形缺口冲击试验的平均冲击吸收功：焊缝为202J，热影响区为257J，远高于规定值。金相检验表明焊缝组织为均匀分布的珠光体+铁素体，而且晶粒小于单丝焊时的晶粒。以上结果表明双弧四丝埋弧焊工艺可用于生产，实际上也已经焊接了大量产品。

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