焊后热处理对高氮奥氏体不锈钢搅拌摩擦焊接头组织和性能影响.pdf

学兔兔 第 51卷第 22期 机 械 工 程 学 报 VO1．51 NO．22 20l5年 11月 J0URNAL0FMECHANICALENGINEERING NOV． 2015 DoI：1O．3901／JM E．2015．22．047 焊后热处理对高氮奥氏体不锈钢搅拌摩擦焊接头 组织及性能的影响咪 李艺君 ，2 杜东旭 ，2 付瑞东 ，2 (1．燕山大学亚稳材料科学与技术国家重点实验室 秦皇岛 066004； 2．燕山大学材料科学与工程学院 秦皇岛 066004) 摘要：对高氮奥氏体不锈钢进行搅拌摩擦焊接。焊接过程中没有出现氮元素的损失及其他相的生成。对焊接接头进行焊后热 处理，以得到具有不同组织差异性的搅拌摩擦焊接头。微观组织分析表明：在焊态的接头中，焊核区晶粒细化且含有大量的 小角度晶界，母材区与焊核之间存在明显的组织差异：热处理态接头中，焊核区的晶粒尺寸略小于母材，各种特征晶界的比 例分数都与母材基本相当，接头内组织差异性减小。力学性能分析表明：大的组织差异使焊接接头呈现出典型的高匹配特征， 屈服强度、抗拉强度明显升高，伸长率有所降低。较小组织差异的接头匹配模式发生变化，进而导致力学性能发生明显改变， 屈服强度、抗拉强度降低，伸长率恢复到母材水平。 关键词：高氮奥氏体不锈钢；搅拌摩擦焊接；焊后热处理；组织差异；强度匹配 中图分类号：TG453 EfflectofPost．weldedHeat eatmentontheM icr0structuresand M echanicalPropertiesofFrictionStirW eldedJointofHigh·nitrogen AusteniticStainlessSteel LIYijun， DUDongxu FURuidong， (1．StateKeyLaboratoryofMetastableMaterialsScienceandTechnology, YanshanUniversity,Qinhuangdao066004； 2．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，YanshanUniversiyt,Qinhuangdao066004) Abstract：Frictionstirweldingisappliedtoahigh-nitrogenaustenitiestainlessstee1．Lossofnirtogenandotherprecipiattesarenot foundduringtheprocessofrfictionstirwelding．Inhteas-weldedjoint，htenuggetzoneisconsistedoffinegraiI1swihthihgfraction oflowangleboundaries．Significantdifferencesofmicrostructureareobservedalonghtetrnasversedirectionofas-weldedjoint． Further,thepost-weldheattreatmentjointisshownaneffectivelyweakendifference．Thedifferencesofmicrostructurehavea sing ificna timpacttohtemechanicalproperty．Inhteas-welded，thedistributionofdifferentmicrostructuresleadstoovermatching characteristicwihthigherstrengthbutlowerductile．Inhtepost-weldheatrteamtentjoint，h