不銹鋼激光鎢電極氬弧復合熱源焊接頭的微觀組織

在不銹鋼激光鎢電極氬弧復合熱源焊接頭的微觀組織中，復合熱源焊接的接頭成形很好，焊縫區向母材區過渡平穩，也沒有出現分層現象，焊縫和母材的融合程度較好。在焊核區存在著等軸晶，在焊縫下部分區域有著規則致密的枝狀晶。焊縫區的組織晶粒尺寸介于激光焊和鎢電極氬弧焊的組織尺寸之間，其組織主要為奧氏體加少量鐵素體及碳化物組成。與激光焊類似，激光鎢電極氬弧復合熱源焊接的接頭熱影響區較小，也未見明顯的組織晶粒的長大現象。這一點也是激光鎢電極氬弧復合熱源具有優異力學性能的原因所在。焊接熔熔池金屬的結晶方式決定了組成的形成與生產，然而起到最為關鍵的因素是冷卻速率。與單獨的電弧焊接工藝相比，激光鎢電極氬弧復合熱源焊接時具有更高的焊接速度，這就在很大程度上減少了焊接熱輸入，增大了復合焊接焊縫的冷卻速度，這有利于細小晶粒的形成，且焊接熱影響區的寬度較小。與傳統的單鎢電極氬弧焊接工藝相比，采用激光鎢電極氬弧貨合熱源進行材料的焊接吋，焊縫區組織晶粒中合金元素含量要高得多，造成這種現象出現的原因有兩種：首先，在結晶的過程中，元素含量高的合金成分過冷偏高，非常利于細小晶粒的生長；其次，元素含量高的合金具有較大的形核率，能夠有效地終止晶界的遷移，避免晶粒的成長。室溫狀態下母材是由柱狀的奧氏體和鐵素體組成，隨著焊接熱循環的增加鐵素體相析出，奧氏體相在以后的冷卻過程中在鐵素體相的晶粒邊緣析出。焊縫底部的是柱狀的細小組織；但是焊縫中部域和頂部很難區分，他們都是由較粗大柱狀晶組成。