光纤激光焊接E36与304异种钢的组织特性及硬度研究

本文研究了E36高强钢与304奥氏体不锈钢的光纤激光焊接接头的组织特性。通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)等先进分析工具，对焊接接头的微观结构进行了深入探讨。 首先，研究发现光纤激光焊接在异种金属之间实现了良好的焊缝成型，显示出其高效和精确的焊接能力。在304不锈钢一侧的熔合区域，观察到随着焊接速度的提升，析出的δ铁素体逐渐减少，表明温度控制对材料相变有显著影响。 焊缝区域的微观结构呈现出复杂性。焊缝中心及靠近E36侧的部分，主要为柱状晶，而靠近304不锈钢侧则出现更多的柱状晶，随着焊接速度增加，胞状晶在焊缝中心区域增多。然而，E36侧的组织变化相对较小，主要由马氏体组织和少量碳化物构成，说明焊接速度对此部分影响不大。 焊接接头的成分分布表现出一定的均匀性，但两侧的熔合区存在成分梯度，且这种梯度随焊接速度的改变而变化显著。在E36侧的热影响区，形成了板条马氏体、铁素体和珠光体等复杂组织，这是由于热传递和冷却过程的复杂交互作用。 值得注意的是，焊缝区域的硬度测试结果显示，硬度值最高处在焊缝区，随着焊接速度的提高，不仅焊缝区，就连E36侧的热影响区硬度也有所增加，这可能是因为高温焊接过程中产生的动态再结晶和固溶强化效应。 这项研究揭示了光纤激光焊接在处理异种金属E36和304不锈钢时的组织行为，为优化焊接参数和改进焊接质量提供了重要的科学依据。这对于理解和控制金属焊接过程中的微观结构演化，以及设计和选择合适的焊接工艺具有实际应用价值。