20钢-铝青铜焊接接头的显微组织和硬度

施睿贇¹，丁凯^2,3，吕堂祺¹，李晓虹^2,3，张元恒^2,3，高玉来^2,3

1. 上海船舶设备研究所2. 上海大学先进凝固技术中心3. 上海大学材料科学与工程学院

摘 要：采用手工钨极氩弧焊工艺和S214焊丝焊接了20钢和铝青铜,并采用光学显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）检测了焊接接头的组织和显微硬度。结果表明:焊接接头20钢母材的显微组织为铁素体和珠光体,20钢侧热影响区组织为贝氏体,焊缝、铝青铜侧热影响区和铝青铜母材的组织均以α-Cu为主。在20钢侧的熔合线附近存在未熔合、气孔等焊接缺陷和严重不均匀的组织,这主要是由于钨极氩弧焊的焊接热输入过大和手工焊接过程的不稳定所导致的。焊缝区的硬度约为150 HV0. 2,20钢侧热影响区的硬度为170～220 HV0. 2,母材20钢的硬度约为180 HV0. 2。20钢-铝青铜焊接接头的组织不均匀性及焊接缺陷的存在可能会严重影响焊接接头的力学性能,因此需选用合适的焊接工艺和提高焊接过程的稳定性,以改善接头组织的均匀性。

关键词：焊接接头;显微组织;焊接缺陷;手工钨极氩弧焊;