Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 2 2019 89 MATERIAL SCIENCE а б Рис. 4. Определение микротвердости: a – макроструктура сварного шва; б – профиль микротвердости по вертикальной траектории 4 Fig. 4 . Microhardness test: a – Weld seam macrostructure; б – Microhardness profile along the vertical direction 4 мента после прохождения лазера происходит кристаллизация ванны расплава, а затем – вто- ричное переплавление под действием уже элек- трической дуги. В процессе плавления элек- трической дугой температура металла в месте плавления лазером намного выше изначальной комнатной температуры. Вследствие этого про- исходит понижение скорости охлаждения зоны плавления дуговым источником и небольшой от- пуск образовавшегося мартенсита. Вместе с тем уже затвердевший металл шва зоны плавления лазерным источником разогре- вается, не достигая температуры плавления, и далее остывает естественным образом. В дан- ном цикле нагрева и охлаждения происходит также процесс отпуска с понижением твердости рассматриваемого участка. На рис. 4, а синим прямоугольником выделена область, где по из- меренным значениям микротвердости наблюда- ется процесс отпуска. Далее наблюдается пиковое значение микро- твердости зоны плавления лазерным источ- ником, которое составляет более 2,9 ГПа. На- ходится этот пик значений микротвердости на расстоянии 3 мм от границы взаимодействия двух зон плавления – дуговой и лазерной. Это обусловлено тем, что вторичное тепловое воз- действие от электрической дуги в этой области уже не играет существенной роли, и процесса отпуска не происходит. При приближении к кор- ню шва в значениях профиля микротвердости наблюдается качественный спад. В формирова- нии профиля микротвердости начинают играть свою роль краевые условия. При достижении корня шва, границы металла уменьшается ско- рость охлаждения металла по сравнению с зона- ми металла шва, находящимися ближе к центру по толщине. Соответственно чем ниже скорость охлаждения, тем ниже значение микротвердости металла шва и более существенное влияние име- ет процесс отпуска области металла шва, произ- веденной лазерным излучением. Спад значений микротвердости происходит постепенно, как по- казано на рис. 4, б . При рассмотрении профиля микротвердости зоны дуговой сварки в поперечном сечении по