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激光焊接马氏体时效钢原位时效的硬化效应

DOI：10.3844/jastsp.2019.237.247 期刊：Journal of Aircraft and Spacecraft Technology 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 马氏体时效钢是已成功通过激光焊接制成结构件的超高强度合金。多数应用中，这些钢材处于时效状态以获得高达1.5GPa的抗拉强度，但焊接会导致沉淀物溶解从而引发局部软化。本文旨在研究激光焊接后马氏体时效钢板原位时效处理对减轻局部软化的效果。当预热温度为40°C（略低于马氏体转变结束线）时，在450-520°C时效温度和10-30分钟时效时长条件下，熔合区(FZ)硬度达到440-490HV，热影响区(HAZ)最高达570HV（基材(BM)为300HV）。临界区时效(570°C/1h)也使FZ硬度提升至320HV、HAZ提升至400HV。采用临界区时效时，其硬度介于室温态与淬火+时效试样之间，且FZ、HAZ与BM的硬度分布更为均匀。临界区时效焊接接头的显微组织以双相铁素体和马氏体显微组分特征显著。
作者： Milton Sergio Fernandes de Lima，Rafael Humberto de Mota Siqueira，Sheila Medeiros de Carvalho，Antonio Jorge Abdalla
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究马氏体时效钢板激光焊接后原位时效处理对降低局部软化的影响。

研究成果

研究得出结论：激光焊接后进行原位时效处理能有效减少马氏体时效钢的局部软化现象。通过时效处理，熔合区（FZ）和热影响区（HAZ）的硬度显著提升，其中临界区时效能使熔合区、热影响区与基材（BM）的硬度分布更为均匀。经临界区时效处理的焊缝组织以双相铁素体和马氏体显微组分特征为主，表明其应力集中点可能减少。

研究不足

该研究承认，炉体结构不支持?；て迮缱欤饪赡芑嵊跋旌阜烊凵詈椭柿?。此外，Sysweld数据库中没有精确的马氏体时效钢300的性能参数，因此模拟时需采用X5CrNi1810（EN 1.4301）钢的性能参数代替。

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