外加直流磁場對超細(xì)晶粒鋼點(diǎn)焊質(zhì)量的影響.pdf

1、超細(xì)晶粒鋼在焊接熱循環(huán)的作用下，焊接接頭會出現(xiàn)晶粒長大、軟化及強(qiáng)度下降等問題，從而降低了產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性和使用壽命。針對這個問題，本文探討了外加直流磁場改善點(diǎn)焊質(zhì)量的方法。論文以400MPa超細(xì)晶粒鋼為研究對象，系統(tǒng)的分析了外加直流磁場對超細(xì)晶粒鋼電阻點(diǎn)焊組織與性能的影響，研究了外加直流磁場對點(diǎn)焊熔核組織的影響機(jī)理，這對促進(jìn)超細(xì)晶粒鋼工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程具有積極的作用。
　　為了研究外加直流磁場對超細(xì)晶粒鋼點(diǎn)焊質(zhì)量的影響。首先，對點(diǎn)焊熔

2、核宏觀形貌進(jìn)行了分析。施加磁場后，點(diǎn)焊熔核直徑更大，焊點(diǎn)高度和熔透率稍有降低。正常點(diǎn)焊時，點(diǎn)焊熔核的凝固組織為單一的粗大柱狀晶；在外加磁場作用下，點(diǎn)焊熔核為柱狀晶和等軸晶，晶粒明顯細(xì)化，在相同勵磁電流條件下，反向磁場的細(xì)化效果要優(yōu)于同向磁場。磁場方向相同，施加100A勵磁電流時，熔核細(xì)化效果最好。超過此值，點(diǎn)焊熔核組織反而粗化。其次，進(jìn)一步分析熔核顯微組織和晶粒尺寸，施加磁場后，鐵素體組織明顯細(xì)化，晶粒尺寸減小，施加100A向內(nèi)磁場時，

3、晶粒平均直徑達(dá)到37μm，與無磁場點(diǎn)焊接頭相比細(xì)化了66％。磁場方向和勵磁電流對熔核凝固組織的影響與宏觀分析相吻合。施加直流磁場，Ni、Mn、Si合金元素較無磁場分布更均勻，點(diǎn)焊接頭硬度分布更均勻，抗拉剪能力增強(qiáng)，100A向內(nèi)磁場的點(diǎn)焊接頭最大拉剪載荷較無磁場時提高了5.40%。
　　就以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文分析了外加直流磁場作用下熔核的結(jié)晶特點(diǎn)和導(dǎo)致組織形態(tài)變化、晶粒細(xì)化的原因。施加反向磁場時所產(chǎn)生的洛侖茲力加強(qiáng)了熔核自身液態(tài)金屬的

4、電磁攪拌，促進(jìn)了粒子的運(yùn)動，內(nèi)向磁場和外向磁場對熔核自身電磁攪拌的影響相近；施加同向磁場時所產(chǎn)生的洛侖茲力促進(jìn)了熔核內(nèi)液態(tài)金屬粒子的運(yùn)動，向上、向下磁場對熔核內(nèi)液態(tài)金屬粒子作用相似。反向磁場對熔核液態(tài)金屬的攪拌要強(qiáng)于同向磁場。除了電磁攪拌作用，直流磁場對液態(tài)金屬亦有阻尼作用，在適當(dāng)?shù)膭畲烹娏飨?，電磁攪拌起主要作用，?xì)化一次、二次結(jié)晶組織，對提高超細(xì)晶粒鋼點(diǎn)焊接頭性能有促進(jìn)作用；當(dāng)電磁阻尼作用占主導(dǎo)地位時，它將抑制熔體的自然對流，從而抑制