銅含量對焊縫組織和性能的影響

 近年來,Cu作為一種合金元素受到了越來越廣泛的關注和應用。在鋼中加入少量的Cu可產生固溶強化,經時效處理,Cu以細小彌散的顆粒形式析出,產生了異常高的強化效應,同時還保持較高的塑性。如含Cu1.65%的結構鋼,在不添加任何其他合金元素的情況下可使屈服強度達到600MPa以上,同時保持29.4%的伸長率。對于Cu對焊縫金屬強韌性的影響,由于焊接工藝的不同,研究結果存在差異。本文將采用藥皮過渡Cu的方法,研究Cu的過渡規律及Cu含量對焊縫組織和顯微硬度的影響。

  在藥皮中分別加入質量分數為0、0.99%、2.43%、3.37%的Cu粉,制成Φ4mm堿性焊條。采用直流反接法焊接,焊接電壓為27~28V,電流160A,焊接速度4mm/s。在Leica金相顯微鏡下觀察焊縫組織,采用HVS-1000型顯微硬度計進行硬度測試,加載1.96N,加載時間15s。

  經計算,Cu在熔敷金屬中的過度系數為79%,這為焊縫金屬Cu含量的設計和控制提供了依據。焊縫組織主要由晶界鐵素體、側板條鐵素體和針狀鐵素體組成;隨著Cu含量的增加,針狀鐵素體數量增加。隨著焊縫金屬含Cu量的增加,焊縫的顯微硬度增加。

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