熔化极气体保护堆焊焊新工艺的研究及应用论文
焊接工艺论述报告范文
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焊接工艺是一项非常重要的制造工艺，它在各种工业领域都有着广泛的应用。
下面我将从焊接工艺的定义、分类、应用、发展趋势等多个角度进行论述。
首先，焊接工艺是指利用熔化金属或非金属材料，将被连接的材料熔化，使其在冷却后形成连接的工艺。
焊接工艺可以分为压力焊、熔化焊、摩擦焊等多种类型。
其中，熔化焊是最常见的一种，包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等方法。
每种焊接工艺都有其适用的范围和特点。
其次，焊接工艺在各种工业领域都有着广泛的应用。
在汽车制造、船舶建造、航空航天、建筑结构、管道工程等领域，焊接工艺都扮演着不可替代的角色。
它不仅可以将金属材料连接起来，还可以修复损坏的构件，实现材料的再利用，降低成本，提高效率。
另外，随着科学技术的不断发展，焊接工艺也在不断创新和进步。
例如，激光焊接、等离子焊接等高新技术的应用，使得焊接工艺在精度、效率、质量等方面都得到了提升。
同时，焊接工艺的自动化、智能化也成为了发展的趋势，大大提高了生产效率和产品质
量。
总的来说，焊接工艺在现代制造业中占据着非常重要的地位，它的发展不仅推动了制造业的进步，也为人类社会的发展做出了重要贡献。
随着科学技术的不断进步，相信焊接工艺会在未来发展出更多新的技术和应用，为人类社会带来更多的福祉。
熔化极气体保护焊堆焊应用形式
熔化极气体保护焊堆焊应用形式1. 概述嘿，大家好！今天我们来聊聊一种特别的焊接方式，那就是熔化极气体保护焊，尤其是在堆焊方面的应用。
哎呀，听起来可能有点复杂，但别担心，我会把这些高大上的东西说得简单易懂，就像聊天一样。
你知道吗，这种焊接方法在工厂、造船甚至是制造业中都能看到，真是个“百搭”的技术啊！在我们这个高速发展的时代，焊接技术也在不断进步。
熔化极气体保护焊，简称MAG焊，实际上是通过电弧将焊丝加热并熔化，然后形成焊缝。
就好比你在家里做饭，锅里的油热了，食材就会开始滋滋作响，慢慢变得美味可口。
这个过程虽然看似简单，但里面却有很多讲究。
2. 堆焊的魅力2.1 堆焊的定义那么，什么是堆焊呢？简单来说，堆焊就是在基础材料上增加一层焊接材料。
这就好比你给一块旧家具涂上新的油漆，让它焕然一新！这不仅能提高材料的耐磨性，还能增加其抗腐蚀能力，简直是“锦上添花”。
而熔化极气体保护焊在堆焊中的应用，尤其能够将焊接和涂层结合起来，形成一种坚固的保护层。
这就像给你的汽车加个保险，虽然看不见，但却能有效防止事故的发生。
2.2 应用场景说到应用，熔化极气体保护焊的堆焊技术可真是无处不在。
比如，在制造业中，有些零件因为经常摩擦磨损，需要经常修复，而堆焊就能很好地解决这个问题。
就像老祖宗说的“磨刀不误砍柴工”，只要维护得当，零件的寿命就能延长。
另外，在造船行业，船体的保护也是堆焊的重要应用之一。
想象一下，一个巨大的船体在海浪中翻滚，难免会受到侵蚀。
而通过堆焊，可以在船体表面形成一层坚韧的保护膜，让它在大海的“考验”下依旧屹立不倒。
3. 优势与挑战3.1 优势说到优势，熔化极气体保护焊的堆焊可谓是“好处多多”。
首先，焊接速度快，效率高。
这意味着工人们能在短时间内完成更多的工作，简直就像“时间就是金钱”的现实写照。
而且，这种焊接方法操作相对简单，适合各种技能水平的焊接工人，真是个人人都能上手的好技术！此外，熔化极气体保护焊能够实现高质量的焊缝，强度和韧性都非常不错。
熔化极气体保护焊接工艺
熔化极气体保护焊接工艺熔化极气体保护焊一．概述：1.基本原理熔化极气体保护焊是以可以熔化的金属焊丝作电极，并由气体做保护的电弧焊。
利用焊丝和母材之间的电弧来熔化焊丝和母材，形成熔池，融化的焊丝作为填充金属进入熔池与木材融合，冷凝后即为焊缝金属。
通过喷嘴向焊接区喷出保护气体，使处于高温的熔化焊丝，熔池及其附近的母材可以免受周围空气的有害作用。
焊丝是连续的，由送丝轮不断地送进焊接区。
操作方式主要是半自动焊和自动焊两种。
焊丝有实心和药芯两类，前者一般含有脱氧用的和焊缝金属所需要的合金元素；后者的药芯成分及作用与焊条的药皮相似。
2.分类本事业部的焊接方法为MAG焊。
80%Ar+20%CO2。
3.优缺点1）优点（与手工电弧焊相比）a.焊接效率高。
因为是连续送丝，没有更换焊条工序，焊道之间不需清渣，节省时间：通过焊丝的电流密度大，因而提高了敷熔速度。
b.可获得含氧量较焊条电弧焊低的焊缝金属。
c.在相同条件下，熔深比手工电弧焊大。
d.焊接厚板时，可以用较低的焊接电弧和较快的焊接速度，其焊接变形小。
e.烟雾少，可以减轻对通风的要求。
2）缺点（与手工电弧焊相比）a.规范不合适时，飞溅较大，表面成形差。
b.弧光较强。
c.焊接设备复杂，环境要求较高。
d.半自动焊枪比手工电弧焊铅重，不轻便，操作灵活性较差。
对于狭小空间的接头，焊枪不易接近。
4.使用范围1）适焊的材料。
MIG焊既可以焊接黑色金属又可以焊接有色金属，但从焊丝供应及制造成本考虑主要用于铝，铜，钛及其合金，以及不锈钢，耐热钢的焊接。
MAG和CO2焊主要用于焊接碳钢，低合金高强度钢。
2）焊接位置可以进行全位置焊接，其中以平焊位置和横焊位置焊接效率最高。
3）可焊厚度原则上开破口多层焊的厚度是无限的，它仅受经济因素限制。
二，保护气体采用保护气体的目的，是防止熔融焊缝金属被周围气氛污染和损害。
保护气体应满足如下要求：1.对焊接区起到良好的保护作用。
2.作为电弧的气体介质，应有利于引弧和保护电弧稳定燃烧。
焊接工艺的研究和应用
焊接工艺的研究和应用一、引言焊接工艺是一种重要的金属制造工艺，广泛应用于汽车、航空、船舶、轮船、建筑、电力、机械制造等领域。
随着制造业的发展和技术的不断更新迭代，焊接工艺也在不断创新和完善。
本文将探讨焊接工艺在制造业中的应用和研究。
二、焊接工艺的应用1.汽车行业汽车行业是焊接工艺应用比较广泛的行业之一。
汽车的车架、车身、底盘等主要部件都是通过焊接技术来制造的。
现在市场上许多汽车都采用了激光焊接、电阻焊接、氩弧焊接等现代化焊接技术，将汽车的结构和性能都提高到了一个新的水平。
2.航空航天行业航空航天行业对焊接工艺的要求尤为严格，需要有高强度的材料、严格的质量控制、高精度的焊接工艺。
因此，航空航天行业采用了一些比较先进的焊接技术，如等离子弧焊、激光焊、压力焊等。
这些技术不仅可以保证焊接接头的高质量，还能提高材料的强度、刚度和耐腐蚀性能。
3.建筑行业建筑行业的焊接工艺主要应用于钢结构、桥梁、隧道、水利工程等大型建筑工程。
这些工程需要使用大量的焊接工艺，如电弧焊、气体保护焊、塔式焊接和激光焊接。
这些工艺不仅可以提高建筑结构的稳定性，还可以减少施工的时间和劳动力成本。
4.电力行业电力行业需要大量的电缆、导线、变压器和发电机等设备。
这些设备需要采用一些特殊的焊接技术，如电阻焊接、线圈焊接、RP焊接等。
这些技术可以保证设备的电气性能和稳定性，提高电能的传输效率和质量。
三、焊接工艺的研究1.焊接材料和设备的研究焊接材料和设备是影响焊接质量和效率的重要因素。
近年来，焊接材料和设备的研究不断深入，不断推陈出新。
研究人员通过材料的特性和设备的性能来改善焊接工艺的质量和效率。
例如，针对汽车焊接中的焊接留痕问题，研究人员研发了一种新型的自动焊接机，可以将焊接留痕减少80%以上。
这种机器可以带来更高的稳定性和生产效率，将为汽车焊接工艺带来突破性进展。
2.焊接过程的模拟和优化通过利用计算机进行模拟和优化，可以提高焊接工艺的效果和质量。
熔化极气体保护焊焊接过程的分析
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熔化极气体保护焊的高效化研究
熔化极气体保护焊的高效化研究摘要：先进的MIG焊广泛应用于工业生产的各个方面，是现在的主流焊接技术，对提高工业产品质量具有重要意义。
本文分析了GMAW具有效率高、成本低、焊缝美观等优点，并分析了先进GMAW焊接技术的要点。
指出焊接技术的未来发展取决于设备的更新、焊接生产的自动化、焊接过程的智能控制和焊缝成形的精确化。
相信随着技术的进步，GMAW焊接技术将在激烈的市场竞争中显示出强大的优势。
关键词：熔化极气体保护焊；焊接技术；未来发展引言随着现代工业生产规模的不断扩大，焊接生产的自动化程度也在不断提高。
GMAW因其效率高、成本低、易于自动化生产等优点而发展迅速，已成为现代企业焊接技术的主流技术。
为了进一步提高这种焊接技术的生产率和焊接质量，许多业内人士对先进的GMAW焊接技术进行了深入的研究。
1MIG焊接技术的优势和要点1.1 MIG焊接技术的优势GMAW不同于传统的手工焊接方法，它采用无焊剂的明弧焊，适用于全位置焊接。
而且电弧热量集中，产生缺陷的可能性小。
而且使用惰性气体时，焊接质量也很好。
自MIG焊发明以来，由于其比传统焊接方法具有更高的生产效率，焊接过程安全稳定，焊接质量优良，有利于工业化和未来焊接自动化，迅速成为现代大型企业的主流工作方式。
目前西方发达国家大型企业70%至80%的焊接工作都是用MIG焊方法完成的。
随着MIG焊接技术的不断发展，人们针对焊接过程中的飞溅、焊缝成形等问题提出了一系列技术改进措施，从而不断提高MIG焊接技术的工作效率，有效降低母材的热输入，减少焊接变形，提高焊接质量。
1.2 MIG焊接技术要点随着焊接技术的不断进步，自动化、环保、安全的MIG焊接技术已经迅速取代手工电弧焊，成为企业技术转型升级的一个主要方向。
企业逐步实现焊接的机械化和高效化，是企业提高自身竞争力的发展趋势和必然步骤。
目前，MIG焊接技术以其成本、安全、高质量的优势，已广泛应用于冶金、造船、汽车、工程机械等领域。
熔化极气体保护焊的高效化研究
薄板为主的焊接量较高的工业中。这种焊接方法在国 民经济中占有重要地位。在我国， /0" 焊占焊接工作 总量的 $2- 左右，为工业发达国家的 $ * + 1 $ * 2，有 十分广阔的发展空间。可以说，开展高速 /0" 焊研 究工作对国民经济的发展起着重要作用。 $. " 常规焊接方法用于高速焊接时存在的问题 常规焊接方法在提高焊接速度时会带来一些与常 规速度焊接时不同的问题。其中最主要的是焊缝成形 差，出现焊道咬边的现象（图 $），进一步提高焊接 速度会出现所谓 “驼峰”焊道，甚至造成焊缝不连 续。正是由于这一因素的制约，常规熔化极气体保护 焊的焊接速度不能超过 $ 3 * 345，而在实际生产中则 更被限制在 #. 2 3 * 345 以内。所以，如何解决高速 焊接时焊缝成形差的问题，是大幅度提高薄板焊接生 产效率的关键。近年来，各国工业界和相关领域学者 纷纷从焊接材料、焊接工艺和焊接设备等各个方面探 索解决这一问题的方法。
! ・综述・
焊接技术
"### 年 $" 月第 "% 卷增刊
根据以上理论分析，确定提高高速焊接成形稳定 性的方案为：在适当的焊丝干伸长下，采用大电流下 的短路过渡可以实现高速焊接。 高熔敷率焊 高熔敷率用于焊接厚板，它能够减少焊接厚板的 层数，在某些性能方面可与埋弧焊相媲美。最具有代
图* 自由液柱的失稳原理
性气体 &’()*+ （该公司专利产品），增强了熔池润 湿性，因而焊缝与母材过渡平滑，并且焊缝平坦，可 在 # , ! - . -/0 的 速 度 下 进 行 焊 接 而 不 出 现 成 形 缺 陷，这种焊接方法已经在欧洲得到成功推广。 在焊接设备方面多采用双丝甚至多丝的 &12 焊 接方法。日本研究者藤村告史开发的多丝焊方法的系 统示意图如图 ! 所示。它采用同一个焊枪同时输送多 条焊丝，各焊丝之间相互绝缘，可用药芯焊丝和 #""3 4)! 保 护 ， 也 可 用 实 芯 焊 丝 和 +"3 15 6 !"3 4)! 保护。其问题是如各焊丝分别采用隔离的电源， 则设备投入过大，且应用不便。如采用同一电源供 电，则会带来新问题，一是如果电源和送丝系统不够 稳定，则各电弧的电流和电压会不等，这样可能会造 成电弧失去自调节能力，另外，各焊丝上燃烧的电弧 之间存在强烈的电磁力，会造成电弧不稳，飞溅大， 焊缝成形不好，失去多丝焊意义。为解决这一问题， 藤村采用了电流相位控制的脉冲焊接方式，电弧在三 个焊丝上轮流燃烧，可以保证电弧的挺直性，使焊接 过程稳定，另外，通过调节各焊丝之间的位置关系及 其与焊接方向的夹角，可以改变能量分布，保持熔池 平静，从而减小产生咬边、驼峰等成形缺陷的倾向。 采用这种焊接方法成功地进行了角焊缝的高速焊接， 焊接速度达到 #7 + - . -/0。
关于熔化极气体保护焊与其他技术融合的实例
关于熔化极气体保护焊与其他技术融合的实例1. 介绍熔化极气体保护焊（Metal Inert Gas Welding, MIG焊）是一种常用的焊接技术，广泛应用于制造业和建筑业等领域。
然而，随着技术的不断发展，传统的MIG焊已不能满足一些特殊需求。
为了提高焊接质量和效率，研究人员开始尝试将MIG焊与其他技术进行融合，取得了一系列令人瞩目的成果。
2. MIG焊与机器视觉融合2.1 机器视觉在MIG焊中的应用传统的MIG焊需要焊工凭借经验来控制焊接过程，容易受到人为因素的影响，从而导致焊接质量不稳定。
为了解决这一问题，研究人员将机器视觉技术与MIG焊相结合，实现了焊缝自动检测和焊缝跟踪的功能。
通过安装相机和图像处理系统，可以实时监测焊缝的形状和位置，从而提供准确的焊接参数。
2.2 实例展示：自动焊接机器人系统以汽车制造业为例，自动焊接机器人系统是一个常见的应用实例。
该系统利用机器视觉技术对汽车零部件进行检测，然后将焊接参数传输给焊接机器人。
机器人可以根据检测结果和预设的焊接路径进行焊接，确保焊缝的质量和一致性。
这种融合技术不仅提高了焊接效率，还大大减少了人工操作的错误率。
3. MIG焊与人工智能融合3.1 人工智能在焊接质量控制中的应用焊接质量控制是一个关键的环节，直接影响焊接件的强度和使用寿命。
传统的MIG焊需要焊工根据经验来判断焊接质量，容易出现主观判断的误差。
而人工智能技术可以通过对大量数据的分析学习，建立预测模型来帮助判断焊接质量。
通过将MIG焊的焊接参数和焊缝形态等数据输入到人工智能系统中，可以实现对焊接质量的自动评估和控制。
3.2 实例展示：基于人工智能的焊接质量控制系统在某汽车零部件制造厂中，研究人员开发了一套基于人工智能的焊接质量控制系统。
该系统利用传感器收集焊接过程中的温度、电流、电压等数据，并根据这些数据训练出一个神经网络模型。
当进行焊接时，系统可以实时监测焊接参数，并与神经网络模型进行比对，从而判断焊接质量是否合格。
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熔化极气体保护堆焊工艺的研究及应用一、前言
在用化工容器，由于生产条件苛刻或操作波动等诸多原因，使得（碳钢或低合金钢）容器腐蚀严重，危及生产安全。
为节约成本，满足生产需求，常常需要在短暂的停工检修期间进行大面积的内壁堆焊。
其常用的方法为手工电弧焊。
目前,沿用至今的这种工艺，生产效率低、劳动强度大，成本高且熔敷金属堆焊层组织性能不均匀。
其抗裂性、耐蚀性、耐磨性能下降且热输入量大，产生较大残余应力或变形。
本课题拟采用半自动熔化极气体保护堆焊，用这种新的堆焊工艺来解决上述问题。
这种新的堆焊方法及工艺，其最大的特点是：生产效率高，成本低，其工艺性能、冶金性能及堆焊层的抗裂性、耐蚀性均优于传统的手工电弧堆焊。
尤其适用于现场检修期间短、工期紧和质量要求高场合，其市场前景广阔，经济效益和社会效益大大提高。
我们根据2002年最新颁布的《加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则》对炼油厂现有生产装置内需采用衬里以达到耐腐蚀效果的设备做了一下统计，发现加工高硫低酸原油的装置约有12处，加工高硫高酸原油的装置约有33处需选择复合材料，说明在役设备停工检修时需进行堆焊处理的场合还是较多的。
依据以上原因，我们决定进行试验研究比较CO2气体保护堆焊的可行性。
二、试验
1、焊材选用
炼油厂现有生产装置内加工的是高硫低酸原油，晶间腐蚀现象比较普遍，需要选择耐晶间腐蚀的焊材，焊材中除了含有Cr、Ni之外，应该还含有一定量的Ti 或Nb这些稳定化元素，以保证焊缝的耐蚀性。
同时从经济角度考虑，因此，手工电弧焊我们选用的过渡层A302，盖面层A132，而CO2气体保护焊过渡层TFW-309L ，盖面层TFW-347L 。
2、焊接工艺参数和焊接效率及成本比较
我们拟在两块规格为300x150x12的16MnR钢板表面采用两种焊接方法进行堆焊，记录具体参数如下：
由上表可以看出：
（1）生产效率: 在两块规格为300x150x12的16MnR钢板表面分别堆焊约8mm厚的焊肉，SMAW耗时3.12小时，GMAW耗时1.67小时。
后者的效率是前者的近两倍。
（2）消耗的总成本：手工电弧焊耗材7.5公斤，不锈钢焊条的市场价格为55元/公斤，耗费435元；二氧化碳气体保护焊耗材2.5公斤，药芯焊丝的市场价格为120元/公斤，耗费250元。
（3）效率及成本差别原因分析
（a）手工电弧焊飞溅很大，对焊缝表面及周围均需清理，采用药芯焊丝，其药皮中的稳弧剂保证电弧稳定燃烧，几乎没有飞溅，接头区干净。
这样手工电弧焊耗时和成本都会相应增加。
（b）CO2气体保护堆焊，可连续的自动化或半自动化焊接，可以得到2-7kg/h的熔敷率，无需更换焊条，大大节约了引弧和收弧，敲药皮等辅助时间，其生产效率明显提高。
（c）因为手工电弧焊焊后每道平行焊缝的搭界处不能圆滑过渡，焊缝表面凹凸不平，比较粗糙， CO2气体保护焊焊后每道焊缝较宽，没有明显的凸出，波纹平滑，成形美观。
其线能量比手工电弧焊小，焊后变形量也比手工电弧焊小，当设计计算耐蚀厚度要求为8mm时，手工电弧焊要比CO2气体保护焊多2-3mm，才能保
证加工后达到耐蚀厚度的要求。
同样手工电弧焊耗时和成本都会相应增加。
三、性能试验
1、弯曲试验
根据JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定，在两块焊件上各截取四块300x150x10大小的试样进行横向侧弯，弯曲角度1800，弯心直径40mm，试样弯曲到规定的角度后，八个试样的受拉面基层与堆焊层熔合处没有分层现象，也未发现其他缺陷，合格。
2、晶间腐蚀试验
依据GB/T4334.5-2000《不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》之规定，在两块堆焊件的堆焊层上各截取两件80x20x3试样，加工达到一定的精度要求后，放入预先配制好的硫酸-硫酸铜溶液中加热，使之保持微沸状态，试验连续16h，取出后弯曲1800，在10倍放大镜下观察受拉面无因晶间腐蚀而产生的裂纹。
3、耐蚀层化学成分分析
从堆焊表面约2mm深的侧面水平钻孔采取屑片进行分析，所得数据如下表:
上表数值与原质量证明书对比，焊后熔敷金属中的合金元素含量并未因焊接热循环的作用而有大量损耗。
三、显微组织系列试验
所焊试件送南京理工大进行了显微金相组织观察、扫描电镜、能谱分析、显微硬度测定等试验，具体数据如下：
1、手工焊各区相对位置及金相组织检索：
两层焊缝交界γ，δ 3
母材与第一层焊缝交界粒状贝氏体 4
手工焊各区金相组织图片：
图1 第一层焊缝图2 第二层焊缝
图3 两层焊缝交界图4 母材与第一层焊缝交界
2自动焊各区相对位置及金相组织检索：
观察部位组织图号
第一层焊缝γ，δ 5
第二层焊缝γ，δ 6
两层焊缝交界γ，δ7
母材与第一层焊缝交界粒状贝氏体8
自动焊各区金相组织图片：
图5 第一层焊缝图6 第二层焊缝
图7 两层焊缝交界 图8 母材与第一层焊缝交界
3扫描电镜观察：
手工焊与自动焊焊接接头扫描：
图5 手工焊焊接接头 图6 自动焊焊接接头
4能谱成分扫描： 1）手工焊：
50
100
150
200
250
20
40
60
80
100
Fe
N i
M n
C r
质量百分数
距离
图2 焊缝、熔合区、母材能谱成分扫描
2）自动焊：
成0
50
100150200
20
40
60
80
100
F e
N i
M n
C r
分百分数
距离
图3 焊缝、熔合区、母材能谱成分扫描注：距离单位μm。
5、显微硬度
自动焊：焊缝 214 HV
0.5（500g/10秒）；熔合区 255HV
0.05
手工焊：焊缝 223 HV
0.5（500g/10秒）；熔合区 295HV
0.05
七检测结论：
1）两种接头结合均良好，无气孔、夹杂、裂纹等缺陷。
两种方法的两层焊缝组织相同。
2）分扫描曲线显示：在焊缝边界存在明显的成分梯度变化，表明为异种钢接头焊接。
3）手工焊熔合区宽度由25μm 到75μm不等。
自动焊熔合区宽度约为25μm左右。
4）手工焊热影响区中间组织较自动焊多。
5）焊缝间成分分布均匀。
6）显微硬度显示：自动焊接头较手工焊接头硬度略低。
7）比照两种接头母材与焊缝结合部可知：手工焊接头凝固过渡层的化学不均匀性比自动焊接头严重。
说明手工焊熔合比和稀释率高，液体金属流动性差，焊缝金属与母材金属不容易充分混合，冷却后就形成硬度偏高的马氏体组织，其塑性相对来讲较差。
八、小型试验模拟运行后试验
两块试件模拟现场情况运行一个周期后取出再次进行显微硬度测定及金相法、弯曲法分析其缺陷情况
1、显微硬度
C O2气体保护焊：焊缝253H V0.5（500g/10秒）；
熔合区255H V0.05
手工电弧焊：焊缝276H V0.5（500g/10秒）；
熔合区305H V0.05
2、弯曲试验及晶间腐蚀试验
试验方法同上，结果均合格
3、面扫描成分图：
手工焊面与自动焊面扫描对照：（左侧为手工焊，右侧为CO2气体保护焊）
面扫描部位
碳面扫描1000X
Cr面扫描 1000X
Ni面扫描 1000X
九、总结论
（1）从试验数据的结果来看，经过一个周期运行后，两种接头均无明显缺陷产生，同时也未出现合金元素偏析的情况，只是接头显微硬度稍微有所提高。
（2）从成本及效率来看，C O2气体保护堆焊比手工电弧焊更经济可行一些。
因此，本课题研究结果表面此方法完全可以运用于实际生产当中。