鎢電極-熔化極間接電弧焊的接頭組織

鎢電極-熔化極間接電弧焊的接頭微觀組織如下：

一、宏觀組織

采用光學顯微鏡對接頭的宏觀組織進行研究發現基體和堆焊金屬界限明顯，鋼基體熔化量很少，不能與銅合金堆焊金屬大量混合。整個接頭可以分為熔覆金屬區，界面區以及基體區。

二，微觀組織

1、熔覆金屬區

鎢電極-熔化極間接電弧焊的熔敷金屬微觀組織中絕大部分為胞狀晶結構，晶界處零星分布著球形或須狀的黑色顆粒相。能譜顯示這些胞狀晶組織為Cu基固溶體，其成分原子百分比為Cu93.94Si6.06，黑色相主要含有Fe，Si元素，Fe，Si摩爾比為2:1，根據Fe-Si相圖可推斷該零星分布黑色相為FeaSi化合物。因此整個堆焊層組織為Cu基固溶體+零星的Fe2Si。焊絲熔化后形成的熔滴在工件表面堆積鋪展，工件未受電弧直接作用，只有在熔滴下落位置處出現

工件的少量的熔化，因此在熔敷金屬中鐵元素含量低，隨著焊槍的移動，液態熔敷金屬溫度逐漸下降并開始凝固，少量的Fe與Si相接觸，優先形成Fe2Si化合物，最后以球狀或須狀滯留在Cu基固溶體的晶界處。該熔敷金屬組織由于存在Fe2Si相，而使得熔敷金屬區的性能得到增強。

2、界面區

界面區的微觀組織對于鎢電極-熔化極間接電弧焊的堆焊接頭強度影響很大，界面區呈現十分復雜的以界面區中心向界面區兩側發展的對稱多層結構。從中間到兩側，除了在凹坑兩側附近存在的Fe-Cu混合區外，界面區越來越薄，組織越來越簡單。

此外，混合區中組織形成主要是由被擠出微坑的Fe與Cu混合的結果。在液相分離作用下，混合區由Fe3Si (L)，Fe3Si (S)，ε-Cu固溶體組成。由于鎢電極-熔化極間接電弧焊，電弧不作用于工件表面，只靠熔滴傳遞熱量形成接頭，因此當遠離界面中心時，熱量己經不足以熔化鋼基體母材了，在該位置，鋼基體只能溶解形成Fe溶解層，該層通過Si原子的擴散形成了簡單的α-Fe固溶體單層結構。

3、基體熱影響區

鎢電極-熔化極間接電弧焊焊接時鋼熱影響區上隨距熔敷金屬區的遠近不同，熱影響區各位置所經歷的焊接熱循環也不同，整個熱影響區分為3個組織和性能均不相同的區域：粗晶區，細晶區，不完全重結晶區，介于母材和熱影響區之間的碳化物偏析區。粗晶區一般在固相線以下1100°C左右，奧氏體發生嚴重長大，冷卻后獲得晶粒粗大的馬氏體組織，由于該區的冷卻速度較低，因此在晶界處還析出了貝氏體組織。細晶區位于900-1100°C溫度之間，完全奧氏體化后，未經過度長大就冷卻形成馬氏體組織和晶界鐵素體。在不完全重結晶區，在沒有完全奧氏體后直接冷卻形成局部的馬氏體和殘余的未經奧氏體化的鐵素體和滲碳體，該區對組織性能影響很大。但由于是在鋼表面熔敷銅金屬，因此不會對界面強度造成太大的影響。