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焊接是用自動(dòng)焊機(jī)采用單根焊條進(jìn)行的，所用的焊條有直徑4毫米的鎳鉻絲，涂有涂料的HK焊條，HHAT5焊條和由X8H9鋼絲制成的，并涂有含65%大理石的碳酸鹽螢石涂料的焊條。用焊條在低碳鋼試件上進(jìn)行焊接，選擇焊條時(shí)，要求用這種焊條堆焊所得堆焊焊縫，具有明顯的柱狀組織，這樣可以很容易的顯示出超聲波焊接機(jī)振動(dòng)的宏觀和微觀效應(yīng)，同時(shí)焊條的化學(xué)成分應(yīng)能使焊縫金屬在固態(tài)下不發(fā)生因形成奧氏體組織而出現(xiàn)的銅素異晶體轉(zhuǎn)變，另外用這些焊條堆焊所得的焊縫還應(yīng)對(duì)措施熱裂縫有不同的傾向性。在進(jìn)行堆焊時(shí)，焊縫的弧坑是被引導(dǎo)工藝端板上的，時(shí)間用螺絲釘同換能器固定起來(lái)，超聲波焊接產(chǎn)生是連續(xù)的，只是在焊接結(jié)束和后一段焊縫金屬凝固之后才斷開(kāi)，振幅的測(cè)量是用光學(xué)方法進(jìn)行的，其精度達(dá)1微米，超聲波焊接機(jī)振動(dòng)頻率在全部試驗(yàn)中均采用20K赫茲來(lái)進(jìn)行。

在試驗(yàn)時(shí)采用了四種超聲波焊接規(guī)范，用焊條1堆焊時(shí)，在試件上產(chǎn)生的振幅為4和6.5微米，用焊條2堆焊時(shí)為6.5和9微米，用焊條3時(shí)為10微米，這就使得可以研究 振動(dòng)規(guī)范對(duì)同樣成分金屬的影響，比較同樣彈性振動(dòng)規(guī)范對(duì)于不同成分堆焊金屬的作用效果，和確定消除不銹鋼中柱狀組織所必需的超聲波振動(dòng)的振幅級(jí)。采用較高的振幅級(jí)是喂了研究它們對(duì)熱裂紋形成敏感性較小的堆焊金屬的影響，系統(tǒng)-換能器-試件的不協(xié)調(diào)是由于試件的質(zhì)量改變，和焊接過(guò)程中試件被加熱而引起的，平滑的調(diào)節(jié)發(fā)生器電流的頻率，可以排除這種不協(xié)調(diào)，這樣也就保持了既定的振動(dòng)規(guī)范。

縱向堆焊金屬的宏觀分析表明，在節(jié)點(diǎn)上和與其相鄰的各段上，金屬仍然保持穿晶組織，柱狀組織區(qū)的幅度隨著試件中超聲波焊接機(jī)振動(dòng)振幅級(jí)的上升而縮小，這時(shí)對(duì)于此種堆焊金屬成分來(lái)說(shuō)，可消除柱狀組織的振動(dòng)振幅的實(shí)際上仍然不變，而破壞穿晶的振幅值對(duì)于堆焊金屬的不同成分卻不是不變的。例如對(duì)焊條1來(lái)說(shuō)，等軸晶粒是在堆焊區(qū)以外出現(xiàn)的，在該處的振幅超過(guò)2.0毫米。焊條2時(shí)為1.5微米，而焊條3則僅為5微米。