不锈钢激光钨电极氩弧复合热源焊接头的微观组织

在不锈钢激光钨电极氩弧复合热源焊接头的微观组织中，复合热源焊接的接头成形很好，焊缝区向母材区过渡平稳，也没有出现分层现象，焊缝和母材的融合程度较好。在焊核区存在着等轴晶，在焊缝下部分区域有着规则致密的枝状晶。焊缝区的组织晶粒尺寸介于激光焊和钨电极氩弧焊的组织尺寸之间，其组织主要为奥氏体加少量铁素体及碳化物组成。与激光焊类似，激光钨电极氩弧复合热源焊接的接头热影响区较小，也未见明显的组织晶粒的长大现象。这一点也是激光钨电极氩弧复合热源具有优异力学性能的原因所在。焊接熔熔池金属的结晶方式决定了组成的形成与生产，然而起到最为关键的因素是冷却速率。与单独的电弧焊接工艺相比，激光钨电极氩弧复合热源焊接时具有更高的焊接速度，这就在很大程度上减少了焊接热输入，增大了复合焊接焊缝的冷却速度，这有利于细小晶粒的形成，且焊接热影响区的宽度较小。与传统的单钨电极氩弧焊接工艺相比，采用激光钨电极氩弧货合热源进行材料的焊接吋，焊缝区组织晶粒中合金元素含量要高得多，造成这种现象出现的原因有两种：首先，在结晶的过程中，元素含量高的合金成分过冷偏高，非常利于细小晶粒的生长；其次，元素含量高的合金具有较大的形核率，能够有效地终止晶界的迁移，避免晶粒的成长。室温状态下母材是由柱状的奥氏体和铁素体组成，随着焊接热循环的增加铁素体相析出，奥氏体相在以后的冷却过程中在铁素体相的晶粒边缘析出。焊缝底部的是柱状的细小组织；但是焊缝中部域和顶部很难区分，他们都是由较粗大柱状晶组成。