浅谈脉冲MAG焊接S500MC钢材工艺

■刘玥

中国北车集团大连机车车辆有限公司

S500MC概述

S500MC是冷成型高屈服强度钢，具有良好的冷成型性，用于要求良好的冷成型性能并有较高或高强度要求的汽车大梁、横梁等汽车结构件。

1 S500MC化学成分和力学性能

1.1 化学成分

该钢种执行EN10149-2标准，交货状态为热形变轧制状态，熔炼分析测定的主要化学成分为C≤0.12%，Mn≤1.7%，Si≤ 0.5%，P≤ 0.25%，S≤ 0.015%，Al≤ 0.015%，Nb≤0.09%，V≤0.2%，Ti≤0.15%，属于热机械轧制细晶粒结构钢。

1.2 力学性能

最低屈服强度500N/mm2，抗拉强度550～700N/mm2，延伸率12%～14%。

2 S500MC焊接性分析

根据该钢种化学成分中各元素的含量，带入碳当量公式：

可得CEV≤0.4%，由此可以判定该钢种的可焊性良好，且该钢种在交货时采用热机械轧制处理，控温控冷，因此材料的组织中会含有少量的珠光体，这些珠光体对于不同的焊接方法和不同的焊接条件下，均可以保证该钢种无困难的焊接，其优点在于：这种钢在恶劣的焊接条件下也可以不要求焊前预热。

3 焊材的选择

根据低合金高强钢的焊材选配原则：一般要等强或高强匹配，再根据被焊部件的质量要求、焊接工艺性能、焊接方法来总和考虑确定焊材。这里我选用ER55-G焊丝，气体选取20%CO2和80%Ar，在Ar气中添加CO2可以有效地增加熔深。

4 脉冲MAG焊接工艺

4.1 熔化极气体保护焊简介

对于熔化极气体保护焊而言，保持电弧长度不变的调节方式称为ΔI（内调节）调节，这种调节方式是送丝速度在焊接过程中保持在预先调定的位置不变，当电弧长度发生变化时，电弧电压将发生变化，这一较小的变化将导致焊接电流的大幅度变化（ΔI）参见下图。

焊接时，当电弧从I 点移到Ⅱ点时，电弧将变长，从电源外特性曲线与电弧静特性曲线可看出，此时电流明显变小，故焊丝熔化速度明显减慢，所以，在最短时间内电弧恢复到原始长度（I点）。当电弧移到Ⅲ点时电弧变短，焊接电流明显变大，焊丝熔化速度加快，则电弧长度又重新恢复到I 点的原始长度。这种调节是依靠不同的电弧长度的电流差值来调节的，因此叫做ΔI 调节。在整个调节过程中，外部没有变化，故称为“内部”调节，ΔI 调节方式适用于平特性或缓降特性的焊接电源，即当电流有很大改变时，电压变化很小，在实际焊接中这种外特性适用于熔化极气体保护焊焊接方法。

4.2 脉冲MAG焊特点

脉冲电弧焊与直流焊相比较，其优缺点如下：

优点：良好的引弧性能；焊接参数对所焊工件的良好适应性；热输入量可保持最小；较粗焊丝可焊较薄工件；在整个脉冲功率调节区内飞溅少；焊缝的良好抗气孔性能；与直流焊相比对空间焊缝其熔化效率约高 25%；良好的抗腐蚀性能。缺点：焊接设备较昂贵；焊接设备的调整较复杂；导电咀寿命较短，以上是本人浅谈脉冲MAG焊接S500MC钢材工艺，如有不对之处希望各位专业人士予以批评指正。

[1]EN10149-2 热形变轧制钢交货条件

[2]中国焊接学会.焊接手册.北京：机械工业出版社，2001

[3]国际焊接工程师（IWE）培训教材.哈尔滨：哈尔滨焊接培训中心，2010