高氮钢复合焊接接头微观组织及力学性能

来源：激光技术杂志2018年第4期北京时间：

作者：辛秀成, 黄根哲, 张今捷, 张宏, 王金钢

摘要：为了研究和掌握高氮钢复合焊接接头的微观组织和力学性能，以8mm厚的高氮钢板为试验材料，采用额定功率为4kW的Nd：YAG固体激光器对其进行了激光-电弧复合焊接，利用金相显微镜和扫描电子显微镜对焊接接头的微观组织和断口形貌进行拍照和分析，并利用能谱分析仪和X射线衍射仪，从微区成分元素的种类、含量及物相组成方面进一步分析母材、热影响区、焊缝区的微观组织。结果表明，焊缝区的组织为典型的树枝晶和少量的等轴晶形貌，母材、热影响区都是奥氏体组织，焊缝区除了奥氏体组织外还伴有少量的δ铁素体组织；焊缝中的第二相粒子主要是通过冶金反应产生，以TiO2、尖晶石（MnAl2O4）以及硅酸盐等形式存在，对晶粒有明显的细化作用，可增加焊缝强度；拉伸断裂出现在焊缝区，断口组织形貌为典型的韧窝断裂，并在断裂处可发现有空洞和第二相粒子的形貌特征，说明焊缝缺陷可能导致力学性能薄弱。此研究为激光-电弧复合焊接在高氮钢焊接领域的应用奠定了一定基础。

关键词：激光技术, 高氮钢激光-电弧复合焊接, 微观组织, 力学性能