搅拌摩擦焊接高氮奥氏体不锈钢的组织与性能研究

摘要

本文对Cr-Mn-Mo-N系高氮奥氏体不锈钢进行搅拌摩擦焊接,在同一焊接速度(100mm/min)、不同搅拌头转速(400r/min、500r/min和600r/min)下,焊缝均无明显的沟槽、孔洞等表面缺陷,焊核区氮含量与母材基本相同.转速为400r/min时焊接接头无内部缺陷,而转速增加到500r/min和600r/min时,焊核区分别形成了裂纹及裂纹和孔洞复合缺陷.焊核区的晶粒得到明显细化,热影响区的晶粒未发生明显长大.母材区的位错密度较低,而焊核区的位错密度均较高,焊接过程中动态再结晶不完全.焊核区的平均硬度明显高于母材,且随搅拌头转速的增加,焊核区硬度略微降低.在转速为400r/min和500r/min时,焊接件的屈服强度和抗拉强度都高于母材;600r/min的焊接件拉伸强度和伸长率均较低,发生脆性断裂.焊核区的点蚀电位(Eb,10)略低于母材,晶间腐蚀敏感度(Ir/Ia值)略高于母材,且随转速的增加,Eb,10逐渐降低,Ir/Ia值逐渐增大,表明焊核区耐点腐蚀和晶间腐蚀性均低于母材,且随转速提高而降低.