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钨极氩弧焊SAF2507超级双相不锈钢显微硬度分析
发布者: 发布时间:2020/9/27 阅读:316

 GTAW焊接接头上部分显微硬度如图所示,母材区域和焊缝区域整体显微硬度相当,母材区域的最大显微硬度约为307HV,最小显微硬度约为287HV,平均硬度值约为294HV,焊缝区域最大显微硬度约为306HV,最小显微硬度值约为286HV,平均显微硬度值约为295HV,无论最大硬度、最小硬度还是平均硬度,两者的差别都是相差不大。理论上来说,焊缝与母材相比,焊缝仍然存在元素杂质偏析于焊缝中心,单位面积内的晶界强化作用更大,但是这些因素都没有体现到显微硬度上来,最主要的原因还是铁素体与奥氏体的双相比。得利于较慢的焊接速度,焊缝的冷却速度较慢,熔池凝固时,铁素体组织有足够充分的时间转变为奥氏体组织,降低焊缝的整体硬度。另一方面,GTAW焊接接头采用双面横焊的方式,它的熔宽和余高比LBW、LMHW焊接接头大得多,熔池的截面积是LMHW接头的两倍多,更是LBW接头的数倍,三种焊接接头母材与熔池之间的对流换热系数一样,熔池截面积大的,单位面积内通过的热流密度更小,冷却速度也就更小,母材与焊缝的双相比例均接近1:1,铁素体与奥氏体含量相差不大,因此母材与焊缝的显微硬度差别也不大。从GTAW焊接接头的显微硬度可以看出,对于双相不锈钢来说,双相比例是至关重要的,其对焊缝性能的影响要远高于元素偏析或晶粒尺寸大小,而焊接冷却速度是影响双相比例重要的因素,合理的控制冷却速度对改善SAF2507超级双相不锈钢的综合性能有很大影响。

 

 GTAW焊接接头中间焊缝的显微硬度如图所示,中间焊缝区域的整体显微硬度要明显低于母材,焊缝区域的平均显微硬度约为275HV,母材区域的显微硬度约为295HV,比焊缝高了20HV,焊缝与母材的显微硬度都很均匀,没有明显软化或硬化的地方。

 

 GTAW焊接接头中部焊缝是比较特殊的区域,它受两个电弧共同的影响,是GTAW接头焊缝热输入量最大的区域,同时还位于焊缝熔池的几何中心,与融合线接触面积小,此处熔池金属冷却时,需要将大量的热量向上下焊缝区域传输,与上下焊缝只有热传导的作用。整体焊缝冷却时,上下焊缝与空气和母材接触,跟母材之间进行热传导,跟空气之间进行热传导和热对流,散去大量的热,上下焊缝率先开始冷却凝固,当组织晶界凝固到熔池中心区域,也就是焊缝中部时,中部未凝固的熔池与上下已经凝固的高温焊缝之间进行热传导,但由于双方介质都是高温,热传导系数低很多,综合来看,GTAW接头中部焊缝焊接热输入量最高,冷却速率最慢,高温保持时间最长,铁素体有充分时间转变成奥氏体,使得此区域的奥氏体含量极高,奥氏体与铁素体组织的双相比接近8:2,因此焊缝区域的显微硬度要低于母材组织。

 

 
 

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