碳弧气刨加工的工艺特点

1.碳弧气刨的热影响区组织和硬度

碳弧气刨过程中，热影响区的特性取决于被刨削金属的化学成分和显微组织。随着钢中碳和合金元素含量的增多，热影响区宽度及显微硬度值增大。但是奥氏体钢未发生组织变化和硬度升高现象。碳弧气刨对钢的热影响区宽度、组织和硬度的影响见表9-5。

表9-5 碳弧气刨对钢的热影响区宽度、组织和硬度的影响

（续）

2.碳弧气刨槽道表层的增碳

碳弧气刨时，增碳主要发生在槽道表层碳的质量分数为0.23%的钢在厚0.54～0.72mm表面层中，碳的质量分数增至0.3%，即仅增加0.07%。而18-8型不锈钢槽道表面的增碳层厚度仅为0.02～0.05mm，最厚处也不超过0.11mm。18-8型不锈钢碳弧气刨区碳的质量分数的分析结果见表9-6。

表9-6 18-8型不锈钢碳弧气刨区碳的质量分数的分析结果

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离表面深0.2～0.3mm处的碳的质量分数同母材含量十分接近，但粘渣的碳的质量分数高达1.2%。而且在刨削深槽或多层刨削时，也可能产生厚度达0.2～0.3mm的增碳层。

碳弧气刨加工的坡口或背面虽存在增碳的热影响区，但经过焊接后都被熔化，在焊缝中未发现增碳现象，其力学性能也与用机械加工的坡口相同。但是粘渣和炭灰等必须从槽道中清除，对于某些重要结构件，则需用砂轮去除厚0.5～0.8mm的表面层后才能施焊。

3.碳弧气刨的焊接接头的力学性能

用碳弧气刨削除焊缝的余高，对接头的强度没有影响，但是会使接头的塑性降低，冷弯角低于105°。若用砂轮磨去厚0.2～0.5mm的表层后，塑性可以恢复。碳弧气刨后的零件（除不锈钢零件）通过回火处理即可消除增碳层和热影响区的组织变化。碳弧气刨对18-8型不锈钢焊接接头耐晶间腐蚀性能的影响见表9-7。

表9-7 碳弧气刨对18-8型不锈钢焊接接头耐晶间腐蚀性能的影响

注：1.焊缝中碳的质量分数为0.04%。

2.腐蚀情况的结果是指焊后状态试样的腐蚀试验结果。