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1、甘肃工业大学学报第‘卷第期!∀#∃%&!∋(%∃)∀1345∃1。4677∀∃∗+,#)∗−.!∋−,/0∃!&!(.+2针状铁素体形成机理的探讨机械工程一系李爱玲翟阳阎澄陈剑虹8日本9大阪大学岩本信也摘要本,一<一,文采用:极氛弧焊熔融来模拟焊缝研究在/;)系焊缝金属中影响针状铁素。,=><,、<体形核的因素结果表明在/∋保护下的/一;一系合金的焊缝金属中当)主;匹配,。、、在一定范围内能使焊缝组织出现高比例的针状铁素体并通过碳膜复型电子显微镜能语分?,析和光衍封分析发现针状铁素体是在大的奥氏体晶拉内部的非金属夹杂物上非自发形核。,小的夹4协≅以下9弥散分布对针
2、状铁素体形核更并且还发现较高密度微杂物8一般在。一<一,,、为有利如果在/;)系焊缝中加入少量的−那么不但能细化晶粒而且能增加−∗∃,。−∗!这些细小难溶的非金属夹杂物领拉浓度大大提高形成针状铁素体的机率>,,,,。关键词针状铁素体韧性转变临界温度非自发形核弥散分布一、前言>,许多学者在韧性研究过程中发现组织与韧性有着密切的联系在焊缝中存在着高比例,。的针状铁素体时其韧性显著提高关于针状铁素体的形成机理也有许多学者作了大量的,,研究Α2,,Β〕他们认为焊缝组织中能出现大量细小而又互相交截的针状铁素体可能是以晶,−,内夹杂物为核心而且焊缝中的∗!夹杂物可能与针状铁素体的
3、形核有关因为联系到−∗!,,与铁素体一样是立方晶系与铁素体有最小的平面错排所以它有可能成为针状铁素体形核。,,的活性质点还有人认为−主要以−∗∃的形式存在有可能成为针状铁素体的非均质基。再有,,Χ=<)Ε〕<系列的研究中,,<,底Δ5,在;肯定了在一定范围内随着;含量的增加针,。状铁素体数量增加而先共析铁素体及侧板条铁素体量减少但对于)及−系列的研究及形,,、,核的机理探讨甚少因此为了控制组织提高韧性对焊缝中针状铁素体形核影响因素的。研究是非常必要的一<一、<本文主要是研究在/;)系焊缝中Ε4;对焊缝组织的影响8特别是)的影响9及。另。针状铁素体的形核机理外还研究
4、了−在焊缝中的作用及其对针状铁素体形核的作用二、实验方法34实脸装Α本文467Φ年4Γ月ΒΓ日收到甘肃工业大学学报,本实验装置如图4所示由交流钨极氢、。弧焊机铜柑锅及冷却水槽组成采用铜柑,锅冷却结晶时易达到模拟焊缝的往状结晶,的结晶方式并得到接近实际焊缝的冷却速,,度还可以方便地添加单组元的合金元素焊丝及焊剂比较方便地获得所需要的化学成4。份3冷却速度∃,交流氮弧焊机一侈枪口!一铜姗锅%一冷却水槽冷,却速度对焊缝组织有很大的影响因∀一混合室&一流∋计,,#‘气瓶(一试样料及焊剂此在研究焊缝组织时必须要使试验过程。图)实验装置示意图有一个稳定的冷却条件一般认为影响焊
5、缝、冷却速度的主要因素有金属的加入量电弧、、。一燃烧8加热9时间冷却介质焊接规范等焊缝冷却速度的测量是利用钨钨徕热电偶插。(,,入熔池法通过实验得到只有在焊缝金属量为克焊接电流为)∗+,燃烧时间为)(秒左,,(.一∀..,右焊缝熔化良好在水冷却下的焊缝冷却速度−的时间控制在∃.秒左右与大规。范手工电弧焊的−/0∀1)&秒2基本相近!焊接材料及分析方法,采用直径为!33的4.(焊丝1化学分析见表)2作为焊缝的原始材料在此基础上再添、。,加不同含量的合金元素如金属锰金属硅及钦铁1成份见表)2为了保证焊缝完全熔化/33以下,,,将焊丝剪成长度为的小段按配方比例称重并与须要添加的
6、合金元素混合其总,,,,重量为(克放入铜柑锅内上面再覆盖焊剂然后用氢弧加热使其熔化形成钮扣状模拟。,。焊缝得到所要求的试样后可进行下述各项实验衰)康材料化学成份成份1;2、:一+口一一”内+9一8+一7斤一忍上,Α<=>?=≅一封料8甘一吵一+59一+一自6,一6任月一5‘。一‘。一余置4(。。.%)Β.焊芯..&..)Χ)‘。‘。余量.。)∀∀。一一钦铁‘%.⋯⋯Δ金属锰⋯⋯)金属硅∗∗。∀⋯⋯⋯Ε,、、1)2化学分析将钮扣状模拟焊缝试样切出∃0!进行化学分析确定该试样ΦΓ5。∀)和−Η的实际含量针状铁素体形成机理的探讨表5离硅低住娜纷化学分析结果及组叙、Η份‘Ι
7、’/;<)组织巡一编号ΗΗΗΗ卜ΕΦ3一ΓΓΦΒ粗大针铁及贝氏体3Γ。64。ΦΓ】比碳的扩散,速度低因此)是奥氏体稳定化,它,丫一=,元素使分解速度减慢转变推迟。即//−曲线右移〔ϑ8如图5所示9由于//−曲线右移,使焊缝组织的转变温度向针状铁素体形成温度接近,因此在焊缝中加。翅入适量的)是能够促进针状铁素体的形成嘿,但当)量超过最佳值时发现金相组织中虽,然边界铁素体减少而粒状贝氏体组织相对,Κ。增加这主要是因为)提高%的转变温,Λ度阻碍了奥氏体的分解和碳化物的形冷却时间,一%组元形成,成从而也促进了
