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高强钢表面堆焊铜合金时,由于常规熔焊方法热输入较大,在母材热影响区易出现渗透裂纹及焊缝稀释率过高的问题,故选用CMT焊接方法,其特点是焊接热输入较低、对母材影响较小。使用CMT直接在921高强钢表面堆焊铝青铜时,接头界面处渗透裂纹现象仍较为突出。选用Q235钢和409L钢作为中间层材料,用来改善921高强钢和铝青铜堆焊界面的渗透裂纹情况,降低堆焊层的稀释率。采用CMT直接在921高强钢表面堆焊时,当送丝速度为6m/min时,其界面属于熔钎焊,无熔深,此时界面没有渗透裂纹,但是界面剪切强度不够。随着送丝速度的增大,界面处熔深增加,界面剪切强度满足要求,但是渗透裂纹数量和尺寸增加,送丝速度达到8m/min时,裂纹尺寸达到100μm左右。在作为中间层材料的Q235钢表面堆焊铝青铜时,当送丝速度为6m/min时,界面有熔深,但是熔深很小,渗透裂纹不明显,随着送丝速度增加至8m/min时,渗透裂纹明显,裂纹尺寸为20μm左右。与直接在921钢表面堆焊相比,渗透裂纹尺寸已明显减小。在中间层材料409L钢表面堆焊铝青铜时,当送丝速度为6m/min时,界面熔深较大,界面处没有生成渗透裂纹,而是生成了长度为15μm左右的热应力裂纹,且随着送丝速度的增加,热应力裂纹数量尺寸减少。这是由于409L钢为纯铁素体钢,液态铜合金与铁素体相不浸润,不生成渗透裂纹,同时由于热导率差异较大,热输入低时,铜-钢界面热应力差别较大,生成了热应力裂纹,送丝速度增大,热输入增大,冷却速度减慢,铜-钢界面热应力差别减小,裂纹数量尺寸减少。且Q235钢和409L钢两种堆焊接头铜合金表面的耐蚀性都比直接在921钢表面堆焊接头的耐蚀性强。综合比较后,选用409L钢作为中间层进行复合接头性能测试。选择与409L钢匹配的ER409L焊丝先在921高强钢表面堆焊一层中间层,再在中间层上堆焊铝青铜。由于409L钢和ER409L焊丝成分不完全一样,所以界面情况也不相同。ER409L焊丝堆焊的中间层和铝青铜的界面处生成了长度为3μm的渗透裂纹,且数量较小。同时此堆焊复合接头铝青铜表面的耐蚀性有较大的提高。且剪切强度也满足预期要求。