激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

来源:热处理网作者:杨满

  图5~8所示焊缝组织为焊缝的重叠区(焊缝按多道焊接的先后顺序依次为焊缝1、2、3、4、5),代表了多道焊之间的影响。采用多道焊接,由于后一道焊接时的热循环作用,位于后一道焊缝热影响区范围内的组织发生了改变,处于回火温度区域内的前一道焊缝的马氏体组织发生回火,转变为以粒状贝氏体、上贝氏体和板条马氏体为主的混合组织,这降低了焊缝硬度,改善了性能。

激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

图5位于焊缝2热影响区内的焊缝1的组织

Figure 5 Weld 1 locating in HAZ of weld 2

激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

       

图6位于焊缝3热影响区内的焊缝2的组织

Figure 6 Weld 2 locating in HAZ of weld 3

激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

图7位于焊缝4热影响区内的焊缝3的组织 

Figure 7 Weld 3 locating in HAZ of weld 4

激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

        

图8位于焊缝5热影响区内的焊缝4的组织

Figure 8 Weld 4 locating in HAZ of weld 5

  图5所示为纯激光焊接焊缝受到的影响,其组织主要为板条马氏体和少量粒状贝氏体;图6和图7所示组织主要由粒状贝氏体和少量马氏体组成;图8所示组织由粒状贝氏体、马氏体和少量上贝氏体组成,与图6和图7相比,马氏体数量有所增加。

  (2)热影响区组织

  图9和图10分别为纯激光焊接热影响区的粗晶区和细晶区的金相组织。如图9所示,焊缝附近的完全淬火区,焊接时温度在固相线以下到1100℃左右,金属处于过热状态,奥氏体化时晶粒严重长大,形成粗晶区,焊后的淬火组织为粗大的板条马氏体;如图10所示,焊接时母材金属被加热到温度AC3以上的部位,发生重结晶,铁素体和珠光体全部转变为奥氏体,在空气中冷却后的组织为细小均匀的粒状贝氏体和板条马氏体。图11和12分别为激光-MIG复合焊热影响区的粗晶区和细晶区的金相组织。粗晶区为粗大的板条马氏体组织,细晶区为均匀分布的粒状贝氏体和板条马氏体组织。可以看到,激光-MIG复合焊热影响区的晶粒更细小,细晶区的粒状贝氏体数量更多。

激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

图9 纯激光焊接的粗晶区

Figure 9 Coarse grained region of pure laser welding 

激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

 

图10 纯激光焊接的细晶区

Figure10 Fine grained region of pure laser welding

激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

图11 激光-MIG复合焊的粗晶区

Figure 11 Coarse grained region of

激光-MIG复合焊接用于厚板焊接的工艺研究

  

图12 激光-MIG复合焊的细晶区

Figure 12 Fine grained region of

  laser-MIG hybrid welding