焊接速度及芯环比对热成形钢双光斑激光焊接接头组织与性能的影响

目的研究焊接速度和芯环比对PHS2000热成形钢双光斑激光焊接接头组织与性能的影响。方法使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等分析了不同参数下焊接接头的组织演变过程,并对焊接接头的抗拉强度和显微硬度进行了测量对比。结果随着焊接速度的增大,焊缝区(Weld Zone,WZ)平均晶粒尺寸由12.33μm逐渐减小至10.52μm。热影响区(HeatAffectedZone,HAZ)平均晶粒尺寸由11.37μm逐渐减小至9.12μm。随着芯环比的提高,WZ平均晶粒尺寸由11.13μm增加至12.62μm;其中,当芯环比为65%时,HAZ平均晶粒尺寸最小,为9.66μm。随着焊接速度和芯环比的提高,焊接接头处的抗拉强度大致呈先上升后下降的趋势。当焊接速度为150mm/min和芯环比为65%时,焊缝区的显微硬度普遍高于其他参数下焊缝区的显微硬度。结论与芯环比相比,焊接速度对焊接接头组织和力学性能的影响较大;在固定激光功率为4100 W、离焦量为–2 mm的情况下,当焊接速度为150 mm/min、芯环比为65%时,焊接接头的抗拉强度最优,达到1715MPa。

低铬钢水蒸气气氛下的氧化行为

为探究低铬元素钢材在水蒸气条件下的氧化行为,针对5Cr和10Cr钢在水蒸气氛围下的氧化过程,采用热重分析仪(TGA)进行高温氧化试验。利用金相显微镜和XRD对试样氧化后的断面形貌和物相进行检验分析,研究了低铬含量钢在水蒸气氛围下表层氧化的机理。研究结果表明,由于基体表面氧化铁皮会因为水蒸气存在而产生孔洞和裂纹,成为了水蒸气向内扩散的有利通道。随着铬含量提高,其氧化规律由线性规律向抛物线规律转化的所需温度变得越高。试样氧化铁皮层由外氧化层和内氧化层组成,外氧化层主要为Fe_(2)O_(3)和Fe_(3)O_(4),内氧化层含有大量铬氧化物。氧化温度在1 000℃以上时,两个试样增重接近,主要是钢中铬元素被氧化形成Cr_(2)(OH)_(2)和Cr(OH)_(3),致使内层抗氧化性失效。