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      鎢極氬弧焊SAF2507超級雙相不銹鋼顯微硬度分析
      發布者: 發布時間:2020/9/27 閱讀:384

       GTAW焊接接頭上部分顯微硬度如圖所示,母材區域和焊縫區域整體顯微硬度相當,母材區域的最大顯微硬度約為307HV,最小顯微硬度約為287HV,平均硬度值約為294HV,焊縫區域最大顯微硬度約為306HV,最小顯微硬度值約為286HV,平均顯微硬度值約為295HV,無論最大硬度、最小硬度還是平均硬度,兩者的差別都是相差不大。理論上來說,焊縫與母材相比,焊縫仍然存在元素雜質偏析于焊縫中心,單位面積內的晶界強化作用更大,但是這些因素都沒有體現到顯微硬度上來,最主要的原因還是鐵素體與奧氏體的雙相比。得利于較慢的焊接速度,焊縫的冷卻速度較慢,熔池凝固時,鐵素體組織有足夠充分的時間轉變為奧氏體組織,降低焊縫的整體硬度。另一方面,GTAW焊接接頭采用雙面橫焊的方式,它的熔寬和余高比LBW、LMHW焊接接頭大得多,熔池的截面積是LMHW接頭的兩倍多,更是LBW接頭的數倍,三種焊接接頭母材與熔池之間的對流換熱系數一樣,熔池截面積大的,單位面積內通過的熱流密度更小,冷卻速度也就更小,母材與焊縫的雙相比例均接近1:1,鐵素體與奧氏體含量相差不大,因此母材與焊縫的顯微硬度差別也不大。從GTAW焊接接頭的顯微硬度可以看出,對于雙相不銹鋼來說,雙相比例是至關重要的,其對焊縫性能的影響要遠高于元素偏析或晶粒尺寸大小,而焊接冷卻速度是影響雙相比例重要的因素,合理的控制冷卻速度對改善SAF2507超級雙相不銹鋼的綜合性能有很大影響。

       

       GTAW焊接接頭中間焊縫的顯微硬度如圖所示,中間焊縫區域的整體顯微硬度要明顯低于母材,焊縫區域的平均顯微硬度約為275HV,母材區域的顯微硬度約為295HV,比焊縫高了20HV,焊縫與母材的顯微硬度都很均勻,沒有明顯軟化或硬化的地方。

       

       GTAW焊接接頭中部焊縫是比較特殊的區域,它受兩個電弧共同的影響,是GTAW接頭焊縫熱輸入量最大的區域,同時還位于焊縫熔池的幾何中心,與融合線接觸面積小,此處熔池金屬冷卻時,需要將大量的熱量向上下焊縫區域傳輸,與上下焊縫只有熱傳導的作用。整體焊縫冷卻時,上下焊縫與空氣和母材接觸,跟母材之間進行熱傳導,跟空氣之間進行熱傳導和熱對流,散去大量的熱,上下焊縫率先開始冷卻凝固,當組織晶界凝固到熔池中心區域,也就是焊縫中部時,中部未凝固的熔池與上下已經凝固的高溫焊縫之間進行熱傳導,但由于雙方介質都是高溫,熱傳導系數低很多,綜合來看,GTAW接頭中部焊縫焊接熱輸入量最高,冷卻速率最慢,高溫保持時間最長,鐵素體有充分時間轉變成奧氏體,使得此區域的奧氏體含量極高,奧氏體與鐵素體組織的雙相比接近8:2,因此焊縫區域的顯微硬度要低于母材組織。

       

       
       

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