电弧功率对MIG电弧增材制造316L奥氏体不锈钢组织及力学性能的影响

摘要

采用大功率MIG电弧热源熔化沉积316L奥氏体不锈钢金属焊丝制备试样,研究电弧功率对成形试样组织、力学性能以及断裂行为的影响并分析其机理,为高效、低成本电弧增材制造大型金属构件提供技术基础和理论依据.结果表明,大功率MIG电弧增材制造316L奥氏体不锈钢内部形成柱状晶并生成 δ 相和 σ 相呈蠕虫状分布在 γ 基体中.δ 相分布在晶内和晶界起强化作用.随着电弧功率从3763 W增加8400 W,316L试样晶粒尺寸变大,δ 相含量减少而 σ 相含量增加,使得材料抗拉强度从578 MPa降低到533 MPa,屈服强度从310 MPa降低到235 MPa,断后伸长率从53％ 降低到44％,断面收缩率从67％ 下降到60％.当电弧功率增加到8400 W时,在晶界上形成较多的 σ 相,试样断裂模式由较低功率时的穿晶韧窝断裂转变为沿晶韧窝断裂.