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00Cr18Ni10N不锈钢点焊接头显微组织及凝固模式的分析

发布时间:2019-06-25 18:25:11

导语奥氏体不锈钢凝固时,以铁素体为初始相还是以奥氏体为初始相,取决于钢的特殊成分,同时也受凝固条件的影响。通常奥氏体不锈钢焊缝金属有4种凝固和固态相变的可能模式:全奥氏体模式(A)、奥氏体-铁素体模式(A

奥氏体不锈钢凝固时,以铁素体为初始相还是以奥氏体为初始相,取决于钢的特殊成分,同时也受凝固条件的影响。通常奥氏体不锈钢焊缝金属有4种凝固和固态相变的可能模式:全奥氏体模式(A)、奥氏体-铁素体模式(AF)、铁素体-奥氏体模式(FA)及全铁素体模式(F)。前两种模式的先析出相为奥氏体,后两种模式的先析出相为铁素体。有许多相组分图可以根据Creq/Nieq比值来预测凝固模式及铁素体含量。一般情况下,可以用Schaeffler和Delong相组分图预测铁素体的含量,然而这些相图大多只考虑了化学成分对凝固模式的影响,而没有考虑冷却速度的影响。快速冷却可以改变凝固模式以及熔核显微组织。快的冷却速度可以改变Schaeffler相图中奥氏体+铁素体(γ+δ)区域。有 研究 表明,少量的铁素体存在可以有效的抑制凝固裂纹的产生,但是大量的铁素体又会影响不锈钢的耐蚀性。然而在快速冷却时凝固模式可能发生改变,此时这些相组分图就不能精确预测铁素体的含量和凝固模式。因此,通过 研究 冷却速度对凝固模式的影响对于准确预测奥氏体不锈钢凝固模式和判断铁素体含量十分重要。WRC-1992相组分图不但可以预测凝固模式,同时可以预测铁素体的含量,一般情况下可以用它来预测奥氏体不锈钢的凝固模式和铁素体含量。电阻点焊一般用于薄板焊接,其接头是在电极压力和强大的焊接电流共同作用下产生的。点焊的加热和冷却速度远远超过了传统的熔焊,如GTAW,凝固模式发生了变化,因此显微组织不同于熔焊。通过 分析 一定焊接参数下00Cr18Ni10N不锈钢薄板的点焊熔核显微组织及焊接接头显微硬度测定结果, 研究 冷却速度对熔核凝固模式和显微组织的影响。

试验用200mm×25mm×2mm的00Cr18Ni10N不锈钢薄板,其化学成分(质量分数,%)0.01C,18.24Cr,9.68Ni,0.13N,1.23Mn,0.4Si,014P,0.0056S。使用DN-200-4点焊机,上下电极均使用端面直径为7mm的标准锥台型铬锆铜合金电极。对焊件表面进行清理后。

焊接后,取第4和第5个焊点沿熔核中心方向切开制成金相试样。腐蚀液采用5ml盐酸+10ml硝酸+10g氯化铁+100ml水的混合溶液。用光学显微镜观察 分析 接头的微观组织,应用WRC-1992相组分图预测熔核凝固模式,用显微硬度计测试焊接接头的显微硬度。

通过00Cr18Ni10N不锈钢点焊试验 研究 ,证实了在预测凝固模式及铁素体含量的过程中,化学成分及冷却度都是重要的因素。快速冷却条件下熔核的金相组织发生了改变,微观组织中能清晰地显示出凝固亚结构枝晶和胞状晶。这是初始相为奥氏体相的凝固特点。这说明传统的相组分图已经不能预测点焊熔核凝固模式,快速的冷却使凝固模式由FA模式向A模式和AF模式转变。00Cr18Ni10N不锈钢点焊接头的显微硬度值在190~230HV之间变化,母材的硬度值高于熔核的硬度值,熔核区域的硬度虽有上下波动,但是大体相同,变化不大。

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