z熔化焊接头特征区的隶属函数分析.pdfVIP

第17卷 第4期 兵 工 学 报 Vo1．17 1~--4 1996年 l1月 ACTA ARMAM 日 ARⅡ N0v． 1996 ≥ z 熔化焊接头特征区的隶属函数分析 量垒 ，T at (太原工业大学 ．山西太原．0300ZI) 摘要 在研 究熔化焊接头特征 区的基础上 ，采用隶属函数定量分析 了特征 区的隶属度 。论证结果表 明：在完全混合 区与部分熔化 区之间存在一个化学成 分变动约过渡 区，印不宅全混合区，从而确定 了熔台线 的正确位置。隶属 函数 分析法不仅能定量地确定焊接接头的特征 区，而且为焊接学科 的理论研究提供 一 种新 的分析模 式和依据 。 关键词 熔化焊；焊接接头；隶属函数；定量分析 ； 乏 一 — — 一 7 熔化焊焊接接头的形成过程和特征区的物理本质，直接影响接头的性能，所 以对接 头特征区进行科学划分和研究其本质 ，焊接界甚为关注 由于没有对特征区作定量的分 析 ，所 以产生了不 同的理解 ，提 出了不 同的术语 ，已提出的划分方案 ，迄今未能得到一 致的公认 。如文献3和 的特征区划分不同，前者的未混合区，后者称液固相区，使用了 不同的术语 ，焦点在于对该区的本质认识和对熔合线及其在接头中的位置认识不一致而 形成的。本文采用扫描电子显微镜对焊接接头的微 区作 了化学成分分析 ，又用模糊数学 的隶属 函数进行 定量的论证 ，结果表明，该 区的化学成分将随焊接工艺条件不同而变动 ． 所以是一个成分不确定的过渡 区，即是本文所要研究的作为分析对象的模糊 区，称为不 完全混合 区，称文献3和4中的混合 区为完全混合 区。本文的方法能得到科学的与实际相 符合的特征区的划分，将为深入研究 焊接裂纹等形成机理和提高焊接产 品 的使用寿命提供可靠的信息。 1 扫描电子显微镜分析 _ l_z 9 试验采用钨极氩弧焊 ，填充金属 丝为 Cr18一Ni8型和cr25一Nil3型分 别焊接 l6Mn和25MnSi，焊后用扫描 电子显微镜测量各试样接头微 区成分 和分布 。在焊接工艺相 同的条件下 ，每 种接头取l0个试样 ，经测定微区Fe、 cr和 Ni含量 ，其结果近似 ，得到如 图 1．1所 示的接头成分变化 。l6Mn的 图I．1 25MnSJ与Cr25--Ni13焊接接头成分变化 Fjg．1．1 Stos[25M nSiandsteelCr25一NiI3， 图这里从略 。图中al线正是母材与不 componencchangesin aweld j。Jnc 995年12月收稿．1996年9月定稿 第4期 熔化焊接头特征区的隶属函数分析 35l 完全混合区的界线 ，n础 是不完全混合区与完全混合区的界线，所以1区是母材区，2区是 不完全混合区，3区是完全混合区。从扫描 电子显微镜分析可知，Fe、Cr或 Ni含量在2区 变化急剧 ，在3区则变化平缓，因此可以肯定在3区和部分熔化区 (母材)之间存在一个 窄小的过渡区，即2区，此区并非未混合 ，