钢构桥梁钢的搅拌摩擦焊组织与性能研究

采用搅拌摩擦焊对Fe-Mn-Cr-N系奥氏体桥梁钢进行了焊接,研究了压下量和焊后热处理对焊接接头成形、显微组织和力学性能的影响,并分析了焊接接头的组织梯度特征及其对力学性能的影响。结果表明,当搅拌摩擦焊压下量为0.8 mm时,焊缝表面较为平整,成形性较好,焊核区中未见明显孔洞等缺陷存在,焊核区(NZ)呈现出标准"碗型"特征。焊态和热处理态焊接接头的屈服强度和抗拉强度都相对母材有所提高,但是断后伸长率都低于母材,断裂位置都处于远离焊核区的母材。热处理可以基本消除母材、NZ顶层和NZ底层的小角度晶界和孪晶界梯度,但是晶粒尺寸的梯度分布特征仍然存在。强度匹配因子的减小有助于提升焊接接头的塑性变形能力,但是匹配因子的变化对焊接接头强度的影响较小。高的匹配因子和较低的NZ比例共同作用下可获得具有良好强塑性的焊接接头。