【正文】 氏體一側(cè)或焊縫熔合區(qū)形成高硬度的黑色增碳層。在高溫下長(zhǎng)時(shí)間的加熱，增碳層基體由于碳原子的減少，珠光體組織變成鐵素體組織并軟化，增碳層中的碳除了溶入基體外，剩余的碳元素則以Cr的碳化物形態(tài)析出，從而使組織硬化[14]。 熱處理后的金相組織分析 Q235與201奧氏體不銹鋼焊接接頭經(jīng)過850℃退火處理，圖10是Q235與201奧氏體不銹鋼焊接接頭的金相組織。 (a) 熱處理后Q235母材的金相組織 (b) 熱處理后201母材的金相組織 (c) 焊縫未腐蝕時(shí)的金相組織 (d) 靠近奧氏體的焊縫金相組織 (e) 靠近Q235的焊縫金相組織圖10 Q235與201奧氏體不銹鋼異種鋼焊接接頭熱處理后的顯微組織 熱處理后的焊縫組織，與熱處理之前的組織相差不大。由于熱處理溫度為850℃，冷卻方式為隨爐冷，所以不產(chǎn)生馬氏體組織。（d）中在熱處理前后組織變化不大，基本一樣。（e）中熱處理前為粗大馬氏體組織，硬度高，應(yīng)力集中，熱處理后變成細(xì)鐵素體和珠光體組織，力學(xué)性能有所改善。異種焊接時(shí)，在焊接高溫作用下，母材熔化，再焊接熱源離開后快速冷卻，先焊部分先冷卻，先冷卻部分將會(huì)阻礙后冷卻部分，而產(chǎn)生拉應(yīng)力；同時(shí)由于不同材料的線膨脹系數(shù)不同，將造成不均勻冷卻，最終造成熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力，當(dāng)最終冷卻后變成殘余應(yīng)力。熱處理時(shí)隨爐冷目的就是使內(nèi)部原子重新排列，達(dá)到均勻分布，最終消除焊接殘余應(yīng)力。 硬度測(cè)試分別對(duì)熱處理前、后的Q235與201奧氏體不銹鋼焊接接頭各區(qū)域取點(diǎn)進(jìn)行硬度測(cè)試。1～15表示：從左側(cè)母材Q235開始依此打點(diǎn)，其中1～5處于Q235母材區(qū)，6～10處于焊縫區(qū)，11～15處于201奧氏體不銹鋼區(qū)。表5 未熱處理的異種焊焊接接頭各區(qū)域的硬度值（HV）點(diǎn)12345678硬度點(diǎn)9101112131415硬度373 表6 熱處理的異種焊焊接接頭各區(qū)域的硬度值（HV）點(diǎn)12345678硬度點(diǎn)9101112131415硬度212圖11 未熱處理與熱處理的異種焊焊接接頭各區(qū)域的硬度值的對(duì)比折線表 圖11中未熱處理線表示焊接接頭從Q235母材到焊縫再到201不銹鋼母材的顯微硬度變化趨勢(shì)圖。由圖知道，焊縫區(qū)的硬度普遍比母材高。當(dāng)焊接時(shí)在焊接熱源的作用下，熔化的母材和填充材料相互混合的程度，在熔化池內(nèi)和邊緣是不相同的。在邊緣液態(tài)金屬溫度較低，流動(dòng)性能較差。由于碳鋼與奧氏體鋼填充材料的成分相差懸殊．就使碳鋼這邊的焊縫金屬會(huì)形成和焊縫金屬內(nèi)部成分不同的過渡層。這里含鉻，鎳量相對(duì)較少，主要是由馬氏體區(qū)組成。當(dāng)馬氏體區(qū)較寬時(shí)，會(huì)使焊縫接頭的韌性降低，因而出現(xiàn)馬氏體硬化層導(dǎo)致硬度上升，如點(diǎn)7所示。在點(diǎn)8處出現(xiàn)了較低的硬度，說明可能存在著脫碳層[13] ，也可能是碳原子在擴(kuò)散時(shí)，來不及擴(kuò)散到更遠(yuǎn)的地方，而是硬度相對(duì)較低。圖11中熱處理線表示焊接接頭從Q235母材到焊縫再到201不銹鋼母材的顯微硬度變化趨勢(shì)圖。由圖知道，焊縫區(qū)的硬度普遍比母材高。由于熱處理作用，使得整個(gè)區(qū)域的原子繼續(xù)擴(kuò)散，擴(kuò)散到更遠(yuǎn)的靠近奧氏體鋼的焊縫，表現(xiàn)出靠近Q235的焊縫硬度有所降低，靠近201的焊縫硬度有所提高。比較圖11中各部分的硬度以及變化趨勢(shì)：熱處理后，母材部分的硬度都有所降低；焊縫區(qū)靠近Q235母材的焊縫組織由熱處理前的馬氏體組織變成熱處理后的細(xì)鐵素體和珠光體組織，而使硬度降低；靠近奧氏體鋼的焊縫由于含碳量增加，所以硬度有所增高。4 結(jié)論本文采用手工電弧焊焊接Q235與201奧氏體不銹鋼，對(duì)焊接接頭進(jìn)行金相觀察和硬度測(cè)試，分析其組織和性能，并研究在850℃退火處理后，再次對(duì)焊接接頭進(jìn)行金相觀察和硬度測(cè)試，并分析熱護(hù)理對(duì)組織和性能的影響： （1） 采用手工電電弧焊能夠?qū)崿F(xiàn)Q235與201奧氏體不銹鋼的焊接。（2） 未熱處理的可能存在增碳和脫碳的區(qū)域，并且焊縫的顯微硬度較高, 但焊縫中央有一硬度較低的區(qū)域。（3） 熱處理采用消除應(yīng)力處理，母材組織變化不大，硬度有所降低；焊縫碳原子擴(kuò)散更加充分，使得增碳層和脫碳層不復(fù)存在；靠近Q235鋼的焊縫由于組織的轉(zhuǎn)變而使硬度降低，靠近奧氏體鋼的焊縫由于含碳量增加，而使硬度變大。參考文獻(xiàn)[1]11] T. Ogawa, T. Koseki, Welding Journal (1989) 181s
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