文 献 综 述
摘要：针对铜/软铁-高强钢复合弹带等离子弧堆焊课题，本文列举了目前国内外应用于弹带焊接的各种方法、铜-钢GTAW焊接和软铁-钢GTAW焊接的研究现状。通过对比学习和综合分析，得到对本课题的一些实验方法和思路：采用等离子弧双热丝堆焊工艺，其中铜焊丝采用电弧/高频感应加热，软铁焊丝采用电阻加热，同时匹配合适的焊接工艺参数、散热条件及保护条件，可有效提升焊接质量，得到满足性能要求的铜/软铁复合弹带。
关键字：等离子弧 热丝堆焊 铜/软铁复合弹带
0.前言
在航空航天和兵器制造业中，为改善钢材的导电、导热性能和表面硬度，须在钢基体表面熔覆较薄的纯铜层，其厚度从几十微米到几毫米，这种技术在兵器生产领域中应用尤为广泛，例如弹带的生产。炮弹的导带也称闭气环，其作用是密闭火药气体、并使炮弹产生自转，在发射过程中它将被压入膛线，带着炮弹沿膛线运动[[1]]，火药气体不得越过弹带而泄露，并能减少膛线磨损、保证炮弹精度、增加炮弹射程。在发射炮弹过程中，由于弹带在高速下被压入膛线，又需尽量减少弹带所受剪切应力，所以延伸率较高即塑韧性较好的铜及其合金与软铁常用于焊接装配弹带。
国内传统的炮弹弹带与弹体的连接方法为机械压带工艺，这使弹体上压弹带槽较深，不利于减少壁厚和增加装药量，以至影响爆破威力。新型弹种如末敏弹、子母弹、预制破片弹等若仍采用旧工艺则给总体结构设计造成极大的困难[[2]]。相比于机械嵌合弹带，焊接弹带有效的减薄了弹壁，使得装药量大大提升，同时避免了应力集中，很大程度上提高了炮弹的杀伤力；加工工艺简单，提高了生产效率，节约了材料，降低了生产成本；使弹带和弹体之间达到了冶金结合，比传统的机械结合更加牢固；有效的优化药室的结构，使得弹体结构设计更加合理[[3]]。因此，探索高质、高效、绿色节能的弹带焊接方法及工艺具有极高的使用价值和重要的研究意义。
1.弹带焊接采用的焊接工艺
目前，国内外弹带焊接技术总体上可按照弹带材料在加工过程中的熔化与否，分为以下两类：通过弹带熔化方式装配弹带的GTAW/GMAW堆焊、高频感应/等离子弧熔敷焊等熔化焊接工艺，和弹带不熔化方式装配弹带的爆炸焊、钎焊、径向摩擦焊等固相焊接工艺。
1.1熔化焊接工艺
弹带的焊接技术在国外的研究起步较早，上世纪70年代，欧美一些国家已经采用堆焊技术在榴弹弹体上焊接弹带，其中的XM710E1、MPTS105mm 两种弹型的制造工艺中，包括了堆焊以及后热处理等加工工序，实现了弹带与弹体的冶金结合[[4]]。美国利用模中熔敷焊技术实现了口径155mm炮弹弹带的焊接，获得了大口径炮弹弹带焊接技术的突破。前苏联在30mm口径的炮弹上采用熔敷焊技术实现了弹带的无熔深焊接[1]。在电弧焊方面，美国捷特耐焊接工程公司已经研制成功CWL-48Z热丝TIG环缝堆焊系统，采用TIG工艺，同时向熔池中加热丝和冷丝，这套系统可完成炮弹壳表面堆焊[[5]]。同时，奥地利Fronius公司也进行了弹带MIG堆焊。
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