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304/308L不锈钢激光焊接接头组织与性能研究

日期:2018-03-07 08:39 人气:

导读: 304不锈钢因为其优异的功能,所以在工业中得到了广泛使用。现在,人们针对304不锈钢焊接接头强化机制的研讨首要会集在传统的焊接办法。

 

304不锈钢因为其优异的功能,所以在工业中得到了广泛使用。现在,人们针对304不锈钢焊接接头强化机制的研讨首要会集在传统的焊接办法。而激光焊接技能作为一种新式焊接办法,热输入低、焊接速度高、焊接接头质量好等,所以在资料衔接范畴得到了广泛使用,但激光焊接进程对焊接接头的安排-功能联系的影响还不清楚。很少有人研讨304不锈钢激光焊接接头强化机制。

【成果简介】

近来,普渡大学的Keyou Mao在Materials Science and Engineering: A上宣布了最新的研讨成果“Microstructure-property relationship for AISI 304/308L stainless steel laser weldment”。在该文中,研讨人员使用纳米压痕和显微镜技能来研讨了焊接接头的安排与功能之间的联系,提出了一种新的焊接接头强化机制。

【致歉:很抱愧,未能找到通讯作者Keyou Mao确实切中文姓名,小编表示诚挚的歉意!】

【图文导读】

图1 焊接接头示意图和显微安排

304/308L不锈钢激光焊接接头组织与性能研究

(a)焊接接头示意图

(b)焊缝的显微安排

(c)热影响区的显微安排

(d)母材的显微安排

图2 晶粒结构和取向

304/308L不锈钢激光焊接接头安排与功能联系的研讨

(a)EBSD晶粒取向图

(b)热影响区树枝晶的SEM图

(c)从母材到热影响区和焊缝过渡进程中晶界视点份额

图3 焊接件不同方位的纳米压痕

304/308L不锈钢激光焊接接头安排与功能联系的研讨

图4 焊接接头的显微硬度和折合模量

304/308L不锈钢激光焊接接头组织与性能研究

(a)不同载荷下,母材、热影响区和焊缝的折合模量

(b)不同载荷下,母材、热影响区和焊缝的显微硬度

图5 沿压痕散布的硬度和均匀晶粒尺度

304/308L不锈钢激光焊接接头安排与功能联系的研讨

 

 

 

导读: 304不锈钢因为其优异的功能,所以在工业中得到了广泛使用。现在,人们针对304不锈钢焊接接头强化机制的研讨首要会集在传统的焊接办法。

图6 焊接件的位错

304/308L不锈钢激光焊接接头组织与性能研究

(a)热影响区的TEM明场像和电子衍射的晶带轴

(b)图(a)矩形框内的高倍STEM明场像

(c)母材的TEM明场像

(d)焊丝的TEM明场像

图7 热影响区的Ti-C-N分出相

304/308L不锈钢激光焊接接头组织与性能研究

(a)TEM明场像

(b)图(a)红框内的TEM明场像

(c)分出相的核的集聚束电子衍射款式

(d)分出相的壳的集聚束电子衍射款式

(e)基体的集聚束电子衍射款式

(f)分出相的EDX剖析

图8 Hall-Petch核算值和试验测量值的比较

304/308L不锈钢激光焊接接头安排与功能联系的研讨

图9 提出的强化模型和试验测量值的比较

304/308L不锈钢激光焊接接头安排与功能联系的研讨

图10 使用提出的模型核算得到的晶界强化、固溶强化、位错强化和分出相强化

304/308L不锈钢激光焊接接头安排与功能联系的研讨

【小结】

本文经过对304不锈钢激光焊接接头(母材、热影响区和焊缝)进行SEM、TEM以及纳米压痕测验,依据显微安排的特色,提出了焊接接头三个区域的显微安排-功能模型,该模型考虑了分出相强化、晶界强化、位错强化和固溶强化,可以精确猜测焊接接头三个区域的屈从强度。

和母材以及焊丝比较,热影响区的晶粒尺度更小,硬度更高。但依据Hall-Petch联系得到的硬度大于试验测量值。热影响区的位错密度和母材以及焊缝的位错密度附近。热影响区会形成核-壳结构的Ti-C-N分出相。热影响区的晶界强化对屈从强度的进步作用比母材和焊丝的作用好。

 

 



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