1。6 本课题主要研究内容 

    （1）通过阅读文献了解熟悉电弧螺柱焊工艺。

    （2）以低合金高强钢、直径19mm硬质合金（YG6C）/钢复合螺柱开始进行横焊工艺研究[18]。分析特制横焊陶瓷环对焊接质量的影响，并与市面常用横焊陶瓷环对焊接质量的影响作对比。

    （3）对低合金高强钢、直径22mm硬质合金（YG6C）/钢复合螺柱进行横焊工艺研究。分析焊接电流、焊接时间、阻尼等对焊接接头质量的影响。

第二章  试验材料、设备及方法

2。1 试验条件

2。1。1 试验材料

图2。1 硬质合金（YG6C）/钢复合螺柱

表2。2复合螺柱各部分材料

名称 成分

钢套（16Mn） C：0。13～0。19 Si：0。20～0。60 Mn：1。20～1。60 Cr≤0。30 P≤0。030 S≤0。030 Ni≤0。30 Cu≤0。25

引弧结（Al） 纯Al

硬质合金（YG6C） Co：6%  WC:94% 

    硬质合金为YG6C，YG6C是YG6系列硬质合金粗颗粒[19]，硬度HRA87。5。

钢套的基体母材是16Mn低合金高强度钢，16Mn钢属于碳锰钢，碳的含量在0。16%左右，其合金含量少，强化手段主要是细晶强化、沉淀强化，这样可以进一步提高16Mn钢的综合性能。焊接之前基本不需要预热，而且焊接性能好。它有两个优异性能：（1）良好的综合机械性能、冷变形性能。（2）良好的焊接性。

    陶瓷环：陶瓷环要有足够的强度。水分尽可能低，因此焊前需放到热处理炉里加热到200度并保温以烘干。

（a）ϕ19mm陶瓷环

（b）ϕ22mm陶瓷环

图2。3陶瓷环

引弧结为ϕ2mm×2。5mm圆棒状工业纯铝。其熔点低，脱氧、脱氮能力强，焊后生成的氮化铝不影响焊接性能[20]。

2。1。2 试验设备

图2。4WZS-20型双真空烧结炉

图2。5RSt-2500-3栓钉焊机

图2。6电弧螺柱焊枪

    本实验采用国产电弧螺柱焊机和电弧螺柱焊枪。如图所示。

2。2 试验方法

2。2。1 电弧螺柱焊工艺

    （1）将待焊工件母材进行清理，去除其上的污物及铁锈，以避免影响焊接接头的质量。然后将16Mn钢材母材垂直平稳竖放。

    （2）准备好试验条件，然后开始焊接，将硬质合金/钢复合螺柱安装在焊枪夹头，然后把陶瓷环旋紧装在复合螺柱外部，使两者同心。接着把焊枪垂直紧压在16Mn钢材母材，使焊枪内部的弹簧压缩。

    （3）按下焊接电流开关，焊枪提升机构把复合螺柱提起，复合螺柱焊接端面的引弧结熔化且引燃电弧，且电弧瞬间扩展到螺柱整个端面。

    （4）复合螺柱被焊枪提升机构提升到预定高度，此时，焊接电弧问道燃烧，在复合螺柱焊接端面产生局部的金属熔化量，16Mn钢材母材表面也产生局部的金属熔化量，形成一个点状的焊接熔池。

    （5）到达预定的焊接时间，电弧熄灭，复合螺柱在焊枪内部压缩弹簧的压力下快速进入到16Mn钢材母材表面的焊接熔池内，同时一部分液体金属被挤出，形成环绕复合螺柱根部外侧的环形凸台，对复合螺柱的抗剪切性能起到加强作用。

    （6）复合螺柱焊接接头冷却成形后，陶瓷环破裂，露出呈有光泽的复合螺柱焊接接头。

（7）待硬质合金（YG6C）/钢复合螺柱焊接完成后进行空冷。