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304/308L不锈钢激光焊接接头组织与性能关系的研究

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导读: 304不锈钢由于其优异的性能,所以在工业中得到了广泛应用。目前,人们针对304不锈钢焊接接头强化机制的研究主要集中在传统的焊接方法。

(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析出相

(a)TEM明场像

(b)图(a)红框内的TEM明场像

(c)析出相的核的会聚束电子衍射样式

(d)析出相的壳的会聚束电子衍射样式

(e)基体的会聚束电子衍射样式

(f)析出相的EDX分析

图8 Hall-Petch计算值和实验测量值的比较

图9 提出的强化模型和实验测量值的比较

图10 应用提出的模型计算得到的晶界强化、固溶强化、位错强化和析出相强化

【小结】

本文通过对304不锈钢接头(母材、热影响区和焊缝)进行SEM、TEM以及纳米压痕测试,根据显微组织的特点,提出了焊接接头三个区域的显微组织-性能模型,该模型考虑了析出相强化、晶界强化、位错强化和固溶强化,能够准确预测焊接接头三个区域的屈服强度。

和母材以及焊丝相比,热影响区的晶粒尺寸更小,硬度更高。但根据Hall-Petch关系得到的硬度大于实验测量值。热影响区的位错密度和母材以及焊缝的位错密度相近。热影响区会形成核-壳结构的Ti-C-N析出相。热影响区的晶界强化对屈服强度的提高效果比母材和焊丝的效果好。