Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 3 2019 89 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 4 Ta b l e 4 Характеристики структурно-фазового состояния Characteristics of the structural-phase state Образец Объемная доля частиц f v , % Средний размер частиц d , μm Фактор дисперсности f v /d , μm –1 #1 (ЛС) 2,38 ± 0,06 1,2 ± 0,8 1,98 #2 (ЛС-УЗ500) 1,45 ± 0,08 0,8 ± 0,5 1,81 #3 (ЛС-УЗ1000) 1,30 ± 0,08 0,9 ± 0,6 1,43 Основной материал 2,1 ± 0,1 3 ± 2 0,7 ной сварки привело к уменьшению объемной доли частиц стабильных вторичных фаз. Умень- шение объемной доли частиц связано с тем, что ультразвуковое воздействие во время сварки благополучно влияет на их растворение. Сред- ний размер вторичных частиц в образцах #1, #2 и #3 изменяется в пределах погрешности ввиду большой разноразмерности частиц. Показате- ли дисперсности в этих образцах также имеют близкие значения. Однако статистическая об- работка размеров вторичных частиц показыва- ет (рис. 5), что пик нормального распределения размеров в образцах #2 и #3 смещен в сторону меньших значений. Таким образом, ультразву- ковое воздействие в процессе лазерной сварки также привело к уменьшению размеров частиц стабильных вторичных фаз. По сравнению с основным металлом размер вторичных частиц в зоне плавления обоих об- разцов значительно меньше, также изменилась и форма частиц. На рис. 6 представлены РЭМ- изображения границы зоны плавления и основ- ного металла. В основном металле вторичные частицы имеют преимущественно вытянутую по направлению проката форму и сложное стро- ение, а также присутствуют мелкие округлые ча- стицы (см. рис. 3). В процессе лазерной сварки частицы растворяются, а затем снова выделяют- ся из твердого раствора прежней объемной до- лей. При ультразвуковом воздействии объемная доля вторичных частиц становится меньше, чем в основном металле, что говорит о более суще- ственном растворении этих частиц. При лазерной сварке с ультразвуковым воз- действием, так же как и при обычной лазерной сварке, граница между зоной плавления и ос- новным металлом остается ярко выраженной. Исследованные три зоны образцов, получен- ных лазерной сваркой с ультразвуковым воз- действием, отличны от образцов, полученных в отсутствие ультразвукового воздействия. Для всех образцов наблюдаются локальные понижения значений микротвердости, кото- рые связаны с частичным захватом микропор индентором. При этом c учетом потерь маг- ния, как основного легирующего элемента [22], также наблюдается существенное пони- жение микротвердости. В целом влияние уль- тразвука на микротвердость оценивается как положительное. На рис. 7 во всех исследован- ных зонах наблюдается небольшое увеличе- ние микротвердости. Красные и синие линии на графиках распределения микротвердости – Рис. 5. Гистограмма распределения количества частиц и размеров вторичных частиц Fig. 5. Particle number and particle size distribution histogram