同步振盪銲接對 304 顯微結構之影響 郭哲瑋 , 吳威德 國立中興大學材料工程學系

1. 39.4Hz振盪銲接的金相組織 無振盪銲接銲道頂端結構 2θ δ-ferrite的出現受到成分與溫度梯度的影響，在同步振盪銲接時，因熔池受到擾動，降低溫度梯度，進而減少成分上的差異，降低液體中的偏析而使殘留δ-ferrite的含量減少，一般 304銲件內δ-ferrite含量高達將近10%，但是在適當的振盪頻率可以降低到1.86%。 實驗步驟 同步振盪銲接對304顯微結構之影響郭哲瑋,吳威德國立中興大學材料工程學系 結果與討論 同步振盪銲接系統架設 左圖是系統頻譜分佈圖，振幅在43.4Hz達到最大，為整個系統共振頻，39.4則為系統的次共振頻。 backscattered Kikuchi diffraction pattern（左圖）經比對資料庫後繪出極圖，（右圖） 系統的頻譜分佈圖 39.4Hz 振盪銲接 EBSD Mapping Color key 上圖左為color key 顯示顏色所代表的結晶方位。 上圖右則是EBSD Mapping，並無呈現特定顏色，而是各占 一部分，說明了經過振盪後，銲道結晶不再有特定方向的 成長而呈現無方向性的排列。 δ-ferrite (222) 繞射峰 δ-ferrite 含量 上圖左以Gauss 函數為δ-ferrite (222) 繞射峰 curve fitting，以其面積估計δ-ferrite含量，如右圖，其中以39.4Hz振盪銲接含量最低，僅1.86%，其次為高頻60Hz，3.15%。 Residual δ-ferrite 無振盪銲道頂端結構，主要由δ-ferrite (白色部分) primaryδ-ferrite+γ-austenite(藍色)與γ-austenite(橘色)構成，residual δ-ferrite佈滿了銲道頂端，圖右則為39.4Hz同步振盪銲接，可以發現到其白色與藍色部分非常稀少，且dendrite armspacing非常細小， 無振盪銲接銲道頂端結構 δ-ferrite EDS 光譜圖 圖左為無振盪銲接的SEM縱剖面圖，δ-ferrite 則呈現骨骼狀凸起，而其與austenite 成分上的差異在於鉻鎳含量，一般而言304不銹鋼銲道內Cr 約在20-23 % ， Ni 8-10 %，因此δ-ferrite的含量減少也代表著偏析量降低。 d: dendrite arm spacing G: temperature gradient R: cooling rate 又d正比於 (GR)-1/2 而當銲接的走速相同的情況，R 可視為相同而忽略， dendrite arm spacing 的縮短可視為G降低，因此而 減少熔池凝固時的偏析，進而得到均勻的銲道組織。