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本研究主要係針對常用之 AISI 1020 碳鋼與 AISI 304 不銹鋼材料,以自 行調配之單一與混合(304 不銹鋼)助銲劑成份系列實驗來探討銲道形態、

銲道機械性質、銲道微觀組織、銲件變形、銲道肥粒相(304 不銹鋼)與銲 道合金成份之影響及銲道熔深機制加以進行深入探討與分析,根據上述實 驗結果從而獲得以下實驗結論:

A. AISI 1020

1. 在同一電漿銲接參數條件下,添加 MoO3、MnO2、TiO2、SiO2 及 Cr2O3

等助銲劑,除了可提高低碳鋼銲道熔深外,亦可提高銲道深寬比。以添 加 MoO3效果最顯著,低碳鋼銲道熔深最佳約可提高 33%。

2.在電漿銲接製程中,添加氧化物助銲劑皆可提高低碳鋼銲道硬度值,最高 約可提高 9%。

3.在使用 NiCO3、 MgCO3、MnCO3助銲劑均可提高低碳鋼銲道熔深及深寬 比,但有輕微增碳現象。

4.添加活性助銲劑於電漿銲接製程中,電弧柱產生明顯之縮束作用因而使熔 池緊縮、能量密度集中,形成銲道穿深能力之主要機制。

B. AISI 304

的銲道外觀。

2. 添加 SiO2助銲劑時明顯的對不銹鋼有強烈的影響,銲接時使熔透深度增 加同時讓銲道寬度明顯的變小。

3. 在助銲劑添加下,電漿的電弧柱和陽極斑點,在決定銲道外觀上扮演一 重要的角色,實際上,在銲接中加入 SiO2助銲劑會使電弧寬度變得狹窄 及形成很深的熔透效果。

4. 當沒有產生鎖孔模式銲接情況, 助銲劑對電漿電弧銲與 TIG 銲接有相 同類似的機制,都產生穿透性較佳的銲接效果。

5. SiO2 助銲添加劑之電漿銲接製程,將會造成沃斯田鐵型不銹鋼銲接金屬 在銲後會殘留有較多的肥粒相含量;然而與傳統銲道相比較時,兩者銲 道之機械性質差異不大。

6. 當添加 MoO3、MnO2、SiO2 、Cr2O3、Fe2O3、及 ZnO 等氧化物型助銲劑 時,在 125A 銲接電流參數條件下,由於銲道熔深超過母材厚度一半以 上,即熔透深度增加時,由於其熱收縮應力相互抵消之效應亦高,因此 可有效降低銲件角變形量。

7. 電漿-助銲劑銲接製程中單一成分助銲劑以 SiO2對 304 型不銹鋼熔深效 果改善最為顯著,與不使用助銲劑時比較約可提升 200﹪。

8. 混合助銲劑則以 SiO2 60%+ MnO2 40%較佳, 與不使用助銲劑時比較熔 深效果約可提升 300﹪,熔深效果極為顯著。

9. 以 SiO2 60%+ MnO2 40%來進行電漿銲接時,不但熔深效果極為顯著,銲 道成份改變亦非常的低,因此極具工業應用價值。

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