2. Experimental Procedure
The work focuses on the microstructural characteristics of a
laser-welded 2-mm-thick TRIP steel sheet containing 0.24% C,
1.55% Mn, 0.87% Si, 0.4% Al, 0.004% S, 0.01% P, and
0.0028% N. Partial replacement of Si by Al results in decreased
strength of the steel. In order to compensate for this decrease in
strength it was necessary to use microadditions of Nb (0.03%)
and Ti (0.023%). By adding them we aimed at grain refinement
and precipitation hardening of the steel. Samples were obtained
after thermomechanical rolling as described in (Ref 2), during
which Nb and Ti form dispersive carbonitrides. A major step
for the stabilization of retained austenite (a crucial structural
constituent of TRIP steels) was isothermal holding of the
samples at 350 C for 600 s.
Tests on laser-welded sections of steel sheets were carried
out using the keyhole welding technique with a solid-state laser,
integrated with a robotized laser treatment system (Ref 13).
This station meets the requirements for advanced industrial
stations and is equipped with the TruDisk 12002—solid-state
laser type Yb:YAG. Its maximum power is 12 kW and the
quality of the laser beam designated by the BPP parameter is
£ 8 mm mrad. The CFO welding head is connected to a laser
source by means of an optical fiber 200 lm in diameter and a
focusing lens with a focal length of fog = 300 mm. The laser
beam focus diameter was 300 lm.
To ensure precise positioning of the laser beam on the surface
subjected to welding, the sheet was fixed by eccentric clamps to a
table which was an integral part of the station. Three welding tests
were carried out using various parameters. The beam power was
4 kWand the welding rate was changed to obtain the following
heat input values: 0.037, 0.043, and 0.048 kJ/mm. The tests were
carried out in an air atmosphere. After the welding tests the
samples were cut in a plane perpendicular to the penetration axis
and prepared for microhardness testing and for microscopic
examination on the cross sections of penetrations.
In order to analyze in detail the microstructure in different
zones (fusion zone—FZ, heat-affected zone—HAZ, transitional
zone—TZ, and base metal—BM) and, especially, in order to
identify retained austenite, it was necessary to use combined
methods of light microscopy (LM) and scanning electron
microscopy (SEM). Non-metallic inclusions were revealed on
polished samples, whereas etching in 3% nital and 10%
aqueous solution of sodium metabisulfite was used to identify
the microstructure. Metallographic observations at a magnification
of 5009 and 10009 were carried out with a Leica MEF
4A light microscope. Morphological details of microstructural
constituents were revealed with the SUPRA 25 SEM using
back-scattered electrons (BSE). Observations were performed
on nital-etched samples at an accelerating voltage of 20 kV.
Microhardness measurements were carried out across different
areas using a Future-Tech FM-700 microhardness tester, by
means of the Vickers method and applying a load of 1N
(HV0.1).
2 .
ทดลองทำงานมุ่งเน้นไปที่ลักษณะโครงสร้างจุลภาคของ
เลเซอร์รอย 2-mm-thick เดินทางแผ่นเหล็กที่มี 0.24 % C ,
1.55 % เท่ากับ 0.87% Si , 0.4% , al 0.004 % S , 0.01 % p ,
% N 0.0028 การแทนที่บางส่วนของจังหวัด โดยผลของอัลในลดลง
ความแข็งแกร่งของเหล็ก . เพื่อชดเชยการลดลงนี้
แรงมันต้องใช้ microadditions ของ NB ( 0.03% )
และ Ti ( 0.023 % ) โดยการเพิ่มพวกเขาเรามุ่งเน้นที่การปรับแต่งและการตกตะกอน
เม็ดแข็งของเหล็ก ตัวอย่างที่ได้รับความร้อนเชิงกล
หลังจากกลิ้งตามที่อธิบายไว้ใน ( Ref 2 ) ในระหว่างที่ NB
และ Ti แบบกระจายตัว carbonitrides . เป็นขั้นตอนที่สำคัญสำหรับ
การสะสม austenite ( เป็นส่วนประกอบสำคัญของเหล็กกล้าโครงสร้าง
ทริป ) คืออุณหภูมิของ
โฮลดิ้งตัวอย่างที่ 350 C 600 การทดสอบ S .
ในส่วนของเลเซอร์เชื่อมแผ่นเหล็กถูกกวาด
โดยใช้เทคนิคเชื่อมที่รูกุญแจด้วยเลเซอร์สถานะของแข็ง
รวมกับ robotized , การรักษาด้วยเลเซอร์ระบบ ( อ้างอิงที่ 13 ) .
สถานีนี้ตรงตามความต้องการสำหรับสถานีอุตสาหกรรม
ขั้นสูงและเป็นอุปกรณ์ที่มี trudisk 12002 สถานะของแข็ง
: YAG เลเซอร์ชนิด . . อำนาจสูงสุดคือ 12 กิโลวัตต์และ
คุณภาพของลำแสงเลเซอร์ที่กำหนดโดยพารามิเตอร์เป็นตำรวจตระเวนชายแดน
ง 8 มม. สร้าง . หัวเชื่อม CFO ต่อกับเลเซอร์
ที่มาโดยวิธีการของไฟเบอร์ด้วยแสง 200 LM ในเส้นผ่าศูนย์กลางและ
เน้นเลนส์ที่มีความยาวโฟกัสของหมอก = 300 มิลลิเมตร เลเซอร์ลำแสงโฟกัส
ขนาด 300 Lm .
เพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งที่แม่นยำของลำแสงเลเซอร์บนพื้นผิว
ภายใต้การเชื่อมแผ่นถูกแก้ไขโดยยึดเยื้องกับ
ตารางซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถานี สามการทดสอบ
เชื่อมทดลองใช้พารามิเตอร์ต่าง ๆ คานอำนาจ
4 kwand เชื่อมถูกเปลี่ยนเพื่อให้ได้อัตราดังต่อไปนี้
ใส่ค่าความร้อน : 0.037 , 0.043 และ 0.048 kJ / mm ทดสอบ
การดําเนินการในอากาศบรรยากาศ หลังจากการทดสอบ
เชื่อมตัวอย่างที่ถูกตัดในระนาบตั้งฉากกับการเจาะแกน
และเตรียมสำหรับการทดสอบความแข็งและตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์
บนกางเขนส่วนของ Penetrations .
เพื่อที่จะวิเคราะห์ในรายละเอียด โครงสร้างในโซนที่แตกต่างกัน
( ฟิวชั่นเขต FZ , ความร้อนได้รับผลกระทบโซน Haz เฉพาะกาล
โซน , TZ , และฐานโลหะ BM ) และ โดยเฉพาะ เพื่อ austenite
ระบุไว้ ,มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะใช้รวม
วิธีกล้องจุลทรรศน์แสง ( LM ) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM )
. ที่ไม่ใช่โลหะหุ้มถูกเปิดเผยบน
ขัดตัวอย่าง ส่วนภาพใน 3 % และ 10 %
nital สารละลายของโซเดียมเมต้าไบซัลไฟต์ถูกใช้เพื่อระบุ
จุลภาค Metallographic ตัวอย่างที่ขยายของ 5009 10009
และทดลองกับ Leica mef
4 แสงกล้องจุลทรรศน์ รายละเอียดลักษณะของโครงสร้างจุลภาค
องค์ประกอบถูกเปิดเผยกับ Supra 25 SEM โดยใช้
กลับกระจายอิเล็กตรอน ( BSE ) สังเกตได้ในตัวอย่างที่ nital
ฝังเร่งแรงดัน 20 KV .
การวัดความแข็ง ได้ดำเนินการในพื้นที่ต่าง ๆที่ใช้เทคโนโลยี fm-700 ในอนาคต
โดยความแข็ง testerวิธีการของวิธีการ วิคเกอร์ และใช้โหลดกับ
( hv0.1 )
การแปล กรุณารอสักครู่..
