摘要：利用外加磁场对q45crnimo1va和2o钢进行了11g焊，并分析了焊缝外观、内部组织和质量的变化。结果表明：在适当的电磁参
数条件下，焊缝外观和内部组织得到改善，缺陷得到有效抑制，可保证产品的焊接质量。外加磁场通过影响熔池的传热、传质、晶粒
和缺陷的形核而发挥作用。
关键词： 外加磁场； 异种金属；焊缝组织； 形核；焊接缺陷
中豳分类号：0441：tg457．1 文献标识码：b
产品加工中需要对不同厚度的q45crnimo1va~20钢2种
金属进行焊接。q45crnimo1va属于高强钢， 达到1 500 mpa
以上，其 (c)控制在0．42％--0．48％，由于合金元素较多， (c) 达
到1．1％左右．致使其焊接性较差。虽然采用机器人焊接技术成功
实现了2种金属的焊接，焊缝内却经常产生裂纹、未熔合或超标
气孔等缺陷，必须进行反复的修补。
电磁搅拌(electromagnetic stirring，ems)技术是控制金
属凝固过程的有效手段。从材料制备的角度讲，焊接过程实际
上是金属材料的熔化和重新凝固的过程，因此，电磁搅拌对焊
缝质量应该具有较大的影响。本文通过外加磁场，探讨电磁搅
拌抑制异种金属焊缝内缺陷、改进焊接质量的可行性．为提高
产品的生产效率打下基础。
l 试验方法
1．1 试样制备
．
t 考察裂纹产生情况采用q45crnimo1va制成的裂纹敏感性试
样(图1)。考察焊缝质量采用无坡13的平板对接试样，
q45crnimo1va板尺寸为260 mmx775 mmx3 mm，淬火调质状态，
硬度为hrc40左右；2o钢板的尺寸为260 mmx77．5 mmx2 mm。
图1 裂纹敏感性试样
收稿日期：20o7一o6—22
基金项目： 中国工程物理研究院科学技术基金资助课题
(20050322)
1．2 焊接方法
采用tig焊，焊接电流120 a，西2 mm的h18crmoa焊丝，
钨极直径3 mm，保护气体(ar)流量8—12 l／min，焊接速度
100 150 mm／min。裂纹敏感性试样不加任何约束，无焊丝，
每种状态用3件试样。
外加磁场由与焊接电弧中心同轴的励磁线圈产生，通过专
用电源提供双向脉冲励磁电流，产生的磁力线方向基本上与电
弧轴线平行，并以电弧轴线为中心对称分布，装置如图2所示。
图2 焊接装置示意图
1．3 试验设备
用wse一300tsm1型钨极氩弧焊机进行焊接试验， 用
mg325一mu2000型x射线实时成像系统对焊缝质量进行无损检
测和评价．在mm6金相显微镜上进行组织分析。
2 试验结果与分析
2．1 焊缝外观形貌
无外加磁场时．焊缝外观呈现出与焊接方向相反的波纹形
状，波纹间距较大(图3a)，这是熔融金属结晶线沿着凝固方
向层层推进留下的正常焊缝形貌。施加脉冲磁场后，焊缝外观
形貌