316H堆焊UNS N10003合金参数优化、组织和硬度的研究

作     者：杨飞 黎超文 李志军 蒋力 叶祥熙 刘芳 YANG Fei;LI Chaowen;LI Zhijun;JIANG Li;YE Xiangxi;LIU Fang

作者机构：上海理工大学材料科学与工程学院上海200093 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 

出 版 物：《材料科学与工艺》 (Materials Science and Technology)

年 卷 期：2020年第28卷第2期

页      面：1-8页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：上海自然科学基金(17ZR1436700) 国家重点研究发展计划(2016YFB0700404,2017YFA0402803) 国家自然科学基金(51371188,51671122,5161154,51601213,51501216) 中国科学院战略重点研究计划(XDA02004210,XDA02004220和XDA02020400)和上海航海项目(16YF1414300) 上海人才发展基金(201650) 

主　　题：堆焊层 稀释率 参数优化 微观组织 316H奥氏体不锈钢 UNS N10003高温镍基合金 

摘      要：研究异种合金焊接可以降低熔盐堆结构材料的成本并确保其安全性,本文采用钨极氩弧焊(GTAW)工艺,在316H不锈钢表面堆焊一层耐高温熔盐腐蚀的UNS N10003合金,优化了焊接工艺参数,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏硬度计等研究了堆焊层及界面的形貌、组织和硬度,为进一步研究多层、多道堆焊提供理论依据。研究结果表明:当电流一定时,稀释率随送丝速度的增加而减小,堆焊层高度随送丝速度的增加而增加,当送丝速度一定时,改变电流大小,堆焊层高度的变化范围为0.2~0.5 mm。堆焊层界面处可以细分为对流混合区(WM)、非对流混合区(UZ)和热影响基体区(BM)。堆焊层主要为奥氏体组织,在WM区有大量富Mo的M2C碳化物析出,UZ区的析出相主要是δ铁素体;316H基体区和WM区硬度分别为(160±10)HV和(202±11)HV,在γ基体的枝晶界上分布着尺寸细小的骨架状碳化物导致WM区硬度升高。