購置顯微鏡檢視不銹鋼焊接區金相結構的變化
不銹鋼由于其優異的抗腐蝕、抗氧化特性,因此廣泛使用于各類型的產業中。
為了降低成本通常會進行不銹鋼與碳鋼的異種金屬接合,利用不銹鋼提供耐蝕特性而廉價的
碳鋼則做為提供強度的結構物,由于脆硬的馬氏體組織往往因為鎳、鉻等合金成份的稀釋而形成于焊接區中,
尤其在熔融線邊緣碳鋼被焊接材料稀釋率較高的區域。有鑒于此必須選擇如ER309等合金含量較高的焊接填料
,避免形成焊接區馬氏體;但是在焊接過程中焊接區邊緣熔融線位置由于流體停滯層的存在,成份的混合相當不均勻
,導致此區的顯微組織與整體焊接區大不相同,稱之為部分混合區(Partially mixed zone)。
由于鉻、鎳的含量較低且碳含量較高,易形成帶狀的馬氏體薄層,增加后續使用上焊件氫脆裂問題的發生。
本研究以氬焊在碳鋼上覆焊(Buttering)一層ER309不銹鋼,并以ER2209為填料與2205雙相不銹鋼進行異種金屬焊接。
利用所設計數組外加磁場增加焊接過程中熔池熔融金屬的對流及擾動,
達到減少甚至完全消除部分混合區與相關的馬氏體組織,防止焊件氫脆裂問題的發生。
實驗中也將利用各種不同的機械測試得到焊接過程中外加磁場與否對于焊件機械性質所造成的影響。
包括:硬度測試、拉伸測試、內殖試驗(implant test)。除此之外,冶金的分析也是本研究的主要重點,
包括:以Schaeffler diagram探討成份與顯微組織的關系、
利用電子顯微鏡(TEM)進一步觀察外加磁場與否對于A36/309界面層組織接合關系所造成的影響