机械轧制对巴氏合金焊接接头组织性能的影响

机械轧制对巴氏合金焊接接头组织性能的影响，巴氏合金具有密度小、比强度及比刚度高、阻尼性好、电磁屏蔽性好等特点，在现代工业领域广泛应用。目前大多数巴氏合金是以铸件形式获得应用的，焊接形式的巴氏合金产品少之又少。但是，随着巴氏合金产品的发展，焊接连接并将成为一种不可或缺的技术。理论上讲，常用的熔化焊技术均可应用于巴氏合金的焊接，但由于巴氏合金具有热强度低、热裂倾向大等物理特性，使得巴氏合金的焊接性较差，常用的熔化方法随均可焊接，但是巴氏合金焊接接头质量不尽相同，其中以高能束最好，氩弧焊相对较差，但氩弧焊作为常用焊接方法应用广泛。因此，周口市华锡合金科技有限公司从工程应用角度入手，仍然选用氩弧焊接巴氏合金，对焊完的试件进行轧制，研究形变强化对巴氏合金焊接接头组织性能的影响。

　　一、实验材料与方法
 

　　实验材料采用巴氏合金板材，板厚5mm，供货状态为轧制态，其抗拉强度为280MPa，伸长率为8%。焊前采用机械方法清除巴氏合金试板表面上的氧化膜、油脂和其他各种污物。焊接组队时，坡口角度为60°，钝边高度为1mm。焊接方法为手工TIG焊。焊后，对焊接巴氏合金试板进行机械轧制，对不同轧制条件下的巴氏合金试件加工成力学性能试样进行拉伸、硬度和显微组织分析，分析轧制对巴氏合金焊接接头力学性能和显微组织的影响。
 

　　二、实验结果及分析
 

　　1.形变对巴氏合金力学性能的影响
 

　　巴氏合金焊接接头的抗拉强度及断面收缩率与变形量之间的关系。可看出，随着变形量的增大，巴氏合金焊接接头的抗拉强度呈现出先增大后减小的趋势，在变形量为12.16%时，取得了最大值272MPa。此外，可以发现，无论变形量多大，巴氏合金焊接接头的抗拉强度均要比原始状态下的高，这说明，焊后施加机械轧制对提高巴氏合金焊接接头的抗拉强度是有利的。随着变形量的增大，巴氏合金焊接接头的断面收缩率呈现出逐渐减小的趋势，在参数范围内基本为单调递减。
 

　　2.形变对巴氏合金显微组织的影响
 

　　为了分析上述力学性能变化的原因，对不同变形参数下巴氏合金焊接接头的显微组织进行了分析。不同变形量下巴氏合金焊缝的显微组织。可以看出，无论外加机械轧制与否，巴氏合金焊缝显微组织中的物质组成基本没有变化，主要由合金相组成。焊后未经轧制状态下巴氏合金显微组织，由于没有外力作用，巴氏合金焊缝的显微组织还以等轴晶为主，晶粒未发生变形痕迹;随着机械轧制的施加，巴氏合金焊缝中晶粒的形态也发生了变化，明显有变形痕迹出现。
 

　　周口市华锡合金科技有限公司采用氩弧焊接巴氏合金，焊后对巴氏合金焊接接头进行机械轧制。调节不同的轧制力度，对不同变形量下巴氏合金焊接接头的拉伸性能、硬度和显微组织进行分析，研究轧制对巴氏合金焊接接头的影响规律和作用机理。结果表明：机械轧制可以提高巴氏合金材料的力学性能，当变形量为12.16%时，巴氏合金焊接接头的力学性能最佳，此时的抗拉强度为272MPa，焊缝中的形变孪晶最多。