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激光焊接機焊縫微觀組織分析

發(fā)布時間：2014-11-26

為進一步研究激光焊接機焊縫組織，采用能譜分析(EPMA)測定了不同區(qū)域內CO和Fe的濃度。在熔化區(qū)內，Co和Fe的濃度分布相當均勻；而在窄帶內，從刀尖側到熔化區(qū)側，Co濃度急劇下降，Fe濃度急劇上升。這是由于在激光焊熔池內，C在著由表面張力梯度驅動的X寸流流動，且流動速度很快（遠大于焊接速度），所以Co和Fe能得以混合均勻；而往刀尖基質與熔化區(qū)的交界面上則存在一個熔池流動邊界層，流動速度很慢，在該層內質量傳遞主要是通過擴散來實現的，所以CO和Fe的濃度梯度很大。窄帶就是這個熔池流動邊界層固化的結果。
SEM掃描電子顯微鏡獲得的試件各部位的顯微結構。刀頭的顯微組織結構，有約10%的氣孔，平均氣孔尺寸為0.9um。激光焊接機基體的顯微組織結構，這里是回火馬氏體結構，并含有未熔化的碳，其尺寸約為0.8um。熱影響區(qū)(HAZ)的顯微組織結構。由于較快的冷卻速率，并且有很高的碳含量（質量分數為0. 36%），顯示為板條狀馬氏體組織，條距為0. 43um。激光焊接機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，對其成分進行了測定。白色為80Fe-10Ni-10Co，黑區(qū)為56Fe-22Ni-22Co。根據三元相圖，80Fe-10Ni-10Co組分具有面心立方結構(FCC)與體心立方結構( BCC)混合組織，56Fe-22Ni-22Co則是面心立方結構(FCC)。經過激光焊接機三元相圖分析，可以非常清晰的看出焊縫的微觀組織結構，對焊接質量有一個更好的把握。