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光纤激光择接过程中晶粒演变过程
发布时间: 2014-9-24 11:06:38
图2.14是光纤激光焊接过程中晶粒演变过程的示意图,母材的晶粒形状如图2.14(a)所示,其金相组织。光纤激光焊接奥氏体不诱钢厚板,在燒缝区和热影响区就会出现多相组织光纤激光焊接时的高温作用破坏了原始晶界,从而形成掉缝区的晶粒组织(如图2.14(b)所示),新的晶粒结构像“树干”形状。焊缝区微观结构具有明显的方向性,这也是焊缝区最显著的特征主要与焊接件结品过积中较快的冷却速率有关系图2.14(c)表示的是-部分晶界从原始晶界中分离出来,在超快的结品过程中生成了枝状品。其实,枝状品也与较快的冷却速率有关,焊缝K中所涉及到的冷却速率几乎高达104-106°C/s。至于在光纤妈接过程屮,较快的择接速度导致了低热输出,加快了冷却速率和结晶过程。在正常的焊接结晶条件下,奥氏体不锈钢的结晶模式可看作是材料成分的函数,微观铁素体和奥氏体之间结晶形成的晶界是结晶速率的函数。简要的结品过渡期与焊缝区冷却程度有关,能够得到较高的结晶速率。与上述试验过程相结合,可以看出枝状晶与变形奥氏体的共存状态。在焊缝区和母材交界处,枝状晶成核并与奥氏体晶界搭接,另外在低热输出前提下,枝状晶结晶过程受较高的温度梯度比率影响,有效晶界面积增加。当焊缝区出现一定数量的枝状晶时,晶粒被细化,枝状品铁素体表现出较高的拉伸强度铁素体富集预示着材料具有更强的稳定性综上所述,光纤激光焊接的焊缝区显微硬度和拉伸性能比母材有所提闻。因此,选择合适的焊接工艺参数,会增加材料重恪和重新结晶的体积分数,随后结晶和相转变过程就会有效改变缝区的微观组织形态,同时妈缝K的微观组织也受焊接过程中冷却速率的影响。