文 献 综 述

Q345与304L异种钢焊接数值模拟研究

1、课题研究的意义及背景

进入新世纪以来，随着科学技术和工业水平的飞速发展，具有优异性能的新材料和新结构不断得到开发和应用。将两种或两种以上的金属通过一定的加工工艺进行连接而构成一个完整的具有一定实用功能的异种金属连接结构的工艺也逐渐发展起来，这种新形成的连接结构不仅能满足不同工作条件对材质的不同要求，而且还能节约金属，降低结构整体成本，充分发挥不同材料的性能优势。因此，异种材料焊接技术越来越受到人们的关注，具有广阔的应用前景。国内外许多学者对不锈钢和碳钢的焊接性做了大量的研究工作[1-4] 。宋明远[2]分析了1Cr18Ni9Ti不锈钢与20R碳钢两种材料的焊接性，利用H1Cr24Ni13焊丝，采用全氩弧焊接方法，设计不同的坡口角度和根部间隙，严格按照焊接工艺规程施焊，得到了完全符合各种性能指标的1Cr18Ni9Ti不锈钢与20R碳钢异种钢焊接接头。

随着材料加工技术的快速发展，具有高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能的合金钢的大量使用，人们对不锈钢和低合金钢异种钢焊接性也做了大量的研究工作[5-7]。在特殊的生产作业中，特殊用途钢与低合金钢异种钢焊接也很普遍，如高温高压环境下耐热钢与低合金钢的焊接，耐热钢与耐热钢之间的焊接；酸碱环境中耐蚀钢与低合金钢的焊接。在一般的工程应用中，常用低合金钢之间异种钢的焊接也十分普遍。

2、本课题及相关领域的国内外研究进展

2.1 异种钢焊接技术分析

2.1.1 稀释

异种金属焊接不可避免地会产生稀释现象，熔焊时融合线附近焊缝金属受到母材稀释，导致缺陷的产生，力学性能降低，因此必须尽量降低稀释程度。研究表明，通过冶金措施和工艺措施的综合作用可以补偿和降低稀释现象[8]。

2.1.2 碳迁移