杨 勤，杨 可，包晔峰

（河海大学机电工程学院，江苏常州 213022）

0 前言

奥氏体不锈钢焊缝的组织特征是在奥氏体（γ相）基体上分布着5%~30%的δ铁素体[1]，其数量、形态由Creq/Nieq和冷却速度等因素决定[2]。本研究采用带极电渣堆焊在Q235母材上熔敷奥氏体不锈钢层，当奥氏体不锈钢中δ铁素体含量为3%~12%时可防止热裂纹的产生，这是因为δ铁素体对S、P、Si等元素有较高的溶解度，能有效降低凝固时残液的杂质含量，最终提高抗裂纹性能[3]；另一方面δ铁素体在一定条件下可转化成σ相导致脆化，因此研究堆焊层金属的显微组织具有重要意义。本研究采用金相、扫描电镜等试验手段研究了奥氏体钢焊接区域中δ铁素体的形态分布、含量等，对防止奥氏体钢焊接接头区的晶间腐蚀、热裂纹等问题具有重要意义。

1 试验设备、材料及方法

试验设备采用MZ-1000电源和FD11-200T平焊小车配带极堆焊机头。母材为低碳钢Q235，尺寸400 mm×200 mm×10 mm，带极电渣堆焊用焊接材料选用焊带尺寸为25 mm×0.4 mm的奥氏体不锈钢，其化学成分见表1。焊剂选用自行研制的烧结焊剂氟碱型渣系CaF2-MgO-SiO2-Al2O3[4]，其拟定成分范围为w(CaF2)=50%~65%，w(MgO)=10%~18%，w(SiO2)=10%~15%，w(Al2O3)=8%~12%，w(ZrO2)=3%~8%，w（其他）=2%~8%，其碱度范围为 3~4，采用直流反接模式，焊接工艺参数为：电流338~380 A，电压25~28 V，焊带干伸长25 mm，焊剂覆盖厚度30 mm，焊速为 8 m/h[5]。

经取样、镶嵌、不同型号的砂纸磨平、机械抛光后，采用硫酸铜-盐酸溶液腐蚀堆焊层和母材，母材腐蚀6 s，堆焊层腐蚀12 s。腐蚀后用清水冲洗和酒精擦拭试样表面，吹干后进行观察。利用Bruker Elmental直读光谱仪对堆焊层金属进行成分分析；选取堆焊层金属作……