焊缝中获得等轴晶凝固组织地研究.pdfVIP

4结论 通过CAD分析技术试验结果，我们看到变截面FNA接头焊缝热应力明显低于等截 面FNA接头的热应力．虽然我们通常认为等截面接头比变截面接头具有应力分布合理 均匀，但实际上其结果并不是我们所想象的那样。模拟接头中焊缝部分其应力分布值为 30．998，这是变截面组合接头。等截面组台接头分析可以看到焊缝部分，其应力分布值在 35．85～41．82之闻．从管组合接头的CAD结果来看，采用变截面对接管接头的FNA接 头焊缝部分的应力分布值则比等截面组合接头分布合理，应力值较低。 从上述试验分析，我们所采取的过渡接头变截面组台是减少热应力影响的一个特殊 途径之一，为我们在设计此类异种接头结构时提供了可行的新型结构。 参考文献 l胨伯蠡．金属焊接性基础．机械工业出版．1985 2金属手册．美国金属学会．机械工业出版社 焊缝中获得等轴晶凝固组织的研究 阴生教袁庆龙 (太原理工大学) 捕耍 将适量钍长粉末施加于埋弧焊剂下方进行细丝埋弧堆焊试验．在痒麓中获得了几 乎全部(99．9“)为等轴晶的凝固组筝{．分析研究表明，Ti的加入和熔浊过热度的降低对等轴 晶的生成起了决定性的作用f但同时也发现等轴晶的生成与弥傲分布的曩粒(TiN)胃J者之间 并无直接的对应关系． 关■词 款焊缝凝固组鳃 一般认为，由于焊接熔池过热度很大凝固时冷速又很快，焊缝在凝固结晶时往往生成 柱状晶组织‘”．从金属凝固的理论和实践可知，柱状晶组织粗大，具有明显的方向性，一些 低熔点杂质易于在柱状晶界处言集，削弱了晶粒间的结合，在一定应力作用下，容易在晶 界产生开裂．相比之下，等轴晶组织晶粒较细小无方向性，有较好的机械性能．因此如能 在焊缝金属中生成等轴晶，势必将会对焊缝的性能产生显著的影响． 262 本文通过在焊接熔池中添加钛铁粉末对焊缝中等轴晶的生成进行了研究． 1试验材料及方法 1．1焊接设备硬工艺参数 焊接设备选用CO：气体保护焊机，型号为NBc一500。 焊接工艺参数为：电压32V，电流200A，焊接速度0．24cm／s，线能量29．3kJ／cm． 1．2焊接材料 母材材质：16Mn钢板，厚度为12mm 焊丝牌号：H08MnSiA，直径为彭1．2ram 焊剂：HJ431，粒度为40～80目 添加材料；含30“丁i钍铁粉末，粒度80～120目． 1．3试验方法 考虑到钛铁易氧化及过渡系数低的问题，采取了在埋弧焊剂下方铺敷一层钛铁粉末 寰I试麓蜱麓的化学戚丹，薯膏和HAZ膏重 的细丝埋弧堆焊方法．调整钛铁粉加入量即可调整Ti的加人量和改变熔弛的过热度．在 不预热，焊后空冷的条件下，按钛铁粉加人量不同(见表1)，分四种情况进行试验． 焊后横向切片，在光学显微镜和扫描电镜下观察组织，并用能谱分析仪(配有超薄接 收窗口，能分析B以后的元素)对成分进行分析．采用维氏硬度计对焊缝硬度进行了测 定． 2试验结果及分析 2．1 Ti含量、熔池过热度与等轴晶生成的关系 表1给出了4种试验焊缝的化学成分、HAZ宽度以及焊缝硬度．可以看出，随着钛铁 池的过热度为熔池的最高温度与焊缝金属熔点的差值表示，但由于焊接过程瞬间完成，测 量最高温度难度很大。通常，熔池的过热度与焊接热影响区的宽度有非常密切的关系，熔 池过热度越大，HAz宽度越宽。因此作者认为可以用HAz宽度的变化间接反映熔池过热 度的变化。由此可以看出，随着钛铁加入量的增加，焊缝中的Ti含量明显增加，而熔池过 热度则显著降低。 组织分析结果表明，随着钛铁的加入，焊缝组织也发生了显著变化．不加钛铁(N01)， 焊缝全部为粗大柱状晶组织，加人少量钍铁(N02)，焊缝柱状组织明显细化；钛铁加人量 提高(N03，古Ti量为0．68％)，熔池过热度迸一步阵低，熔台区附近的柱状晶进一步缅 263 化，在焊缝中心出现大量等轴晶组织；钛铁加入量更高(N04，含Ti量为1．02％)，熔池过 热度显著降低，这时焊缝几乎全部为等轴晶，应当指出的是，N04焊缝中由于未发生固态 相变，晶粒晶界非常清楚．经计算在N0