直流磁场辅助铜-钢TIG焊接头组织和性能

作者：戎易; 王德; 陈益平; 熊震宇; 程东海; 胡德安; 邹鹏远; 李文杰

来源：材料导报, 2021, 35(22): 22137-22140.

• 直流磁场
• 双相组织
• 机械咬合
• 第二相强化
• 富铁相

采用直流磁场辅助TIG焊进行铜-钢异种材料对接试验,分析了直流磁场对TIG焊接头微观组织及力学性能的影响。结果表明:当磁场强度B=10 mT时,接头外观形貌良好且焊缝无气孔等缺陷。随着磁场强度的增大,接头的抗拉强度呈先上升后下降的趋势。当B=10 mT时,接头抗拉强度最高,达到194.6 MPa,相比无磁场时增加了25.79%,接头熔合区的显微维氏硬度提升了8.8%。接头由钢母材、钢侧热影响区、钢侧熔合区、焊缝区、铜侧热影响区和铜母材组成。其中熔合区组织由球状大颗粒(Ⅰ层)与带状小颗粒(Ⅱ层)的铜-钢固溶体组成。当B=10 mT时,Ⅰ层球状富铁相出现明显团聚现象且其中包含的铜颗粒增多,旋涡状的(α+ε)双相组织变多且旋度增加,铁基体由网状变为小条状;Ⅱ层富铁相消失且(α+ε)双相组织的厚度变薄。熔合区(α+ε)双相组织旋度增加与富铁相的团聚起到机械咬合和增强第二相强化的效果,这是接头强度与硬度提升的原因。

• 单位
  南昌大学; 南昌航空大学