铜含量对焊缝组织和性能的影响

 近年来,Cu作为一种合金元素受到了越来越广泛的关注和应用。在钢中加入少量的Cu可产生固溶强化,经时效处理,Cu以细小弥散的颗粒形式析出,产生了异常高的强化效应,同时还保持较高的塑性。如含Cu1.65%的结构钢,在不添加任何其他合金元素的情况下可使屈服强度达到600MPa以上,同时保持29.4%的伸长率。对于Cu对焊缝金属强韧性的影响,由于焊接工艺的不同,研究结果存在差异。本文将采用药皮过渡Cu的方法,研究Cu的过渡规律及Cu含量对焊缝组织和显微硬度的影响。

  在药皮中分别加入质量分数为0、0.99%、2.43%、3.37%的Cu粉,制成Φ4mm碱性焊条。采用直流反接法焊接,焊接电压为27~28V,电流160A,焊接速度4mm/s。在Leica金相显微镜下观察焊缝组织,采用HVS-1000型显微硬度计进行硬度测试,加载1.96N,加载时间15s。

  经计算,Cu在熔敷金属中的过度系数为79%,这为焊缝金属Cu含量的设计和控制提供了依据。焊缝组织主要由晶界铁素体、侧板条铁素体和针状铁素体组成;随着Cu含量的增加,针状铁素体数量增加。随着焊缝金属含Cu量的增加,焊缝的显微硬度增加。

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