钨电极-熔化极间接电弧焊的接头组织

钨电极-熔化极间接电弧焊的接头微观组织如下：

一、宏观组织

采用光学显微镜对接头的宏观组织进行研究发现基体和堆焊金属界限明显，钢基体熔化量很少，不能与铜合金堆焊金属大量混合。整个接头可以分为熔覆金属区，界面区以及基体区。

二，微观组织

1、熔覆金属区

钨电极-熔化极间接电弧焊的熔敷金属微观组织中绝大部分为胞状晶结构，晶界处零星分布着球形或须状的黑色颗粒相。能谱显示这些胞状晶组织为Cu基固溶体，其成分原子百分比为Cu93.94Si6.06，黑色相主要含有Fe，Si元素，Fe，Si摩尔比为2:1，根据Fe-Si相图可推断该零星分布黑色相为FeaSi化合物。因此整个堆焊层组织为Cu基固溶体+零星的Fe2Si。焊丝熔化后形成的熔滴在工件表面堆积铺展，工件未受电弧直接作用，只有在熔滴下落位置处出现

工件的少量的熔化，因此在熔敷金属中铁元素含量低，随着焊枪的移动，液态熔敷金属温度逐渐下降并开始凝固，少量的Fe与Si相接触，优先形成Fe2Si化合物，最后以球状或须状滞留在Cu基固溶体的晶界处。该熔敷金属组织由于存在Fe2Si相，而使得熔敷金属区的性能得到增强。

2、界面区

界面区的微观组织对于钨电极-熔化极间接电弧焊的堆焊接头强度影响很大，界面区呈现十分复杂的以界面区中心向界面区两侧发展的对称多层结构。从中间到两侧，除了在凹坑两侧附近存在的Fe-Cu混合区外，界面区越来越薄，组织越来越简单。

此外，混合区中组织形成主要是由被挤出微坑的Fe与Cu混合的结果。在液相分离作用下，混合区由Fe3Si (L)，Fe3Si (S)，ε-Cu固溶体组成。由于钨电极-熔化极间接电弧焊，电弧不作用于工件表面，只靠熔滴传递热量形成接头，因此当远离界面中心时，热量己经不足以熔化钢基体母材了，在该位置，钢基体只能溶解形成Fe溶解层，该层通过Si原子的扩散形成了简单的α-Fe固溶体单层结构。

3、基体热影响区

钨电极-熔化极间接电弧焊焊接时钢热影响区上随距熔敷金属区的远近不同，热影响区各位置所经历的焊接热循环也不同，整个热影响区分为3个组织和性能均不相同的区域：粗晶区，细晶区，不完全重结晶区，介于母材和热影响区之间的碳化物偏析区。粗晶区一般在固相线以下1100°C左右，奥氏体发生严重长大，冷却后获得晶粒粗大的马氏体组织，由于该区的冷却速度较低，因此在晶界处还析出了贝氏体组织。细晶区位于900-1100°C温度之间，完全奥氏体化后，未经过度长大就冷却形成马氏体组织和晶界铁素体。在不完全重结晶区，在没有完全奥氏体后直接冷却形成局部的马氏体和残余的未经奥氏体化的铁素体和渗碳体，该区对组织性能影响很大。但由于是在钢表面熔敷铜金属，因此不会对界面强度造成太大的影响。