304不锈钢薄壁管件纵缝焊接工艺及组织研究

摘要

采用激光自熔焊接技术对1 mm厚的304不锈钢圆管进行纵缝对接焊接试验。基于两因素和四水平的控制变量试验,通过光学显微镜、X射线荧光衍射仪和扫描电镜等分析设备获取焊接接头微观测试结果,并以表面成形、显微硬度为指标,获得激光功率为3.5 kW、焊接速度为30 mm/s、离焦量为+2 mm的最佳焊接工艺参数。研究结果显示:焊缝中心由细小等轴晶奥氏体和树枝状铁素体组成,在焊缝边缘处存在细小的柱状树枝晶区域,这些柱状晶沿着垂直于熔合线的方向生长,且尺寸与焊接热输入成正比。最优工艺参数下热影响区显微硬度达到221 HV,焊缝的显微硬度为214 HV,不同焊接接头对应区域内的显微硬度值与热输入呈负相关性。