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激光焊接機(jī)焊縫微觀組織分析

發(fā)布時(shí)間：2014-11-26

為進(jìn)一步研究激光焊接機(jī)焊縫組織，采用能譜分析(EPMA)測(cè)定了不同區(qū)域內(nèi)CO和Fe的濃度。在熔化區(qū)內(nèi)，Co和Fe的濃度分布相當(dāng)均勻；而在窄帶內(nèi)，從刀尖側(cè)到熔化區(qū)側(cè)，Co濃度急劇下降，F(xiàn)e濃度急劇上升。這是由于在激光焊熔池內(nèi)，C在著由表面張力梯度驅(qū)動(dòng)的X寸流流動(dòng)，且流動(dòng)速度很快（遠(yuǎn)大于焊接速度），所以Co和Fe能得以混合均勻；而往刀尖基質(zhì)與熔化區(qū)的交界面上則存在一個(gè)熔池流動(dòng)邊界層，流動(dòng)速度很慢，在該層內(nèi)質(zhì)量傳遞主要是通過(guò)擴(kuò)散來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以CO和Fe的濃度梯度很大。窄帶就是這個(gè)熔池流動(dòng)邊界層固化的結(jié)果。
SEM掃描電子顯微鏡獲得的試件各部位的顯微結(jié)構(gòu)。刀頭的顯微組織結(jié)構(gòu)，有約10%的氣孔，平均氣孔尺寸為0.9um。激光焊接機(jī)基體的顯微組織結(jié)構(gòu)，這里是回火馬氏體結(jié)構(gòu)，并含有未熔化的碳，其尺寸約為0.8um。熱影響區(qū)(HAZ)的顯微組織結(jié)構(gòu)。由于較快的冷卻速率，并且有很高的碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 36%），顯示為板條狀馬氏體組織，條距為0. 43um。激光焊接機(jī)焊縫的宏觀與微觀組織，宏觀組織分成白色區(qū)與黑色區(qū)。為分析其顯微組織，對(duì)其成分進(jìn)行了測(cè)定。白色為80Fe-10Ni-10Co，黑區(qū)為56Fe-22Ni-22Co。根據(jù)三元相圖，80Fe-10Ni-10Co組分具有面心立方結(jié)構(gòu)(FCC)與體心立方結(jié)構(gòu)( BCC)混合組織，56Fe-22Ni-22Co則是面心立方結(jié)構(gòu)(FCC)。經(jīng)過(guò)激光焊接機(jī)三元相圖分析，可以非常清晰的看出焊縫的微觀組織結(jié)構(gòu)，對(duì)焊接質(zhì)量有一個(gè)更好的把握。