1.材料

母材板厚为18 mm，试板尺寸为300 mm×500 mm，焊丝直径为4.0 mm，焊剂粒度为8~60目，合金粉末粒度为80~200目。化学成分见表1。

表1 木材、焊丝和合金表面的化学成分 单位:%

2.焊接工艺

对接，焊接规范见表2。焊机为MZ-1000，DCRP。V型坡口，SAW角度为60~65°，钝边为4 mm;SAW-AMP角度为40°~45°，钝边为2 mm。

表2 焊接工艺规范

二、试验结果及讨论

1.焊缝化学成分

采用SAW和SAW-AMP技术焊接的20G、16MnR钢焊缝化学成分见表3。结果表明，用SJ301焊接的焊缝，C、Si和Mn元素增加，P含量与HJ431焊缝相当，S含量却没有减少。由于SJ301和HJ431本身的S、P含量对其焊缝中的S和P含量有相当显著的影响，而不同厂家生产的焊剂S、P含量有很大差别，故可以理解本文的成分分析结果。SAW-AMP焊缝的S含量与SAW焊缝相当，P含量显著减少，但均低于0.030%，焊缝的成分完全符合GB6654-86的要求。添加合金粉末有利于焊缝脱S和脱P。

表3 焊缝的化学成分 单位:%

2.焊缝和HAZ的显微组织

SAW的线能量一般为1.6 kJ/mm，焊接18 mm厚的钢板需要5~6道焊满，未经再热的焊缝组织细小，针状铁素体较多，先共析铁素体少且窄，柱状晶方向性不明显，HAZ粗晶区晶粒尺寸较小。如果采用大线能量，线能量达到3.6 kJ/mm，18 mm厚的钢板2道即可焊满，但是焊缝组织粗大，几乎无针状铁素体，先共析铁素体宽，HAZ粗晶区晶粒尺寸较大，有较多的魏氏组织。

用大线能量、SAW-AMP技术，18 mm厚的钢板一道就可焊满，但是，合金粉末的成分对焊缝抗裂性和组织有显著影响。合金粉末中Mn、Ti等合金元素含量非常少，其成本较低，但焊接过程中电弧燃烧不稳定，焊道忽宽忽窄，焊缝组织中几乎没有针状铁素体，先共析铁素体连成一片，焊缝与HAZ在熔合区明显分开。采用含有较少Mn、Ti元素的合金粉末焊接，焊缝中针状铁素体细小且多，

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