用0Crl9Ni6Mn5Mo2奧氏體不銹鋼與ZGMnl3奧氏體高錳鋼進(jìn)行焊接，不銹鋼經(jīng)真空感應(yīng)爐熔煉后進(jìn)行鍛造，鍛造后空冷。高錳鋼利用電弧爐熔煉，并經(jīng)鑄造成型。兩種材料的熱處理制度都為1050℃，2h后水韌處理，處理后，高錳鋼的組織為單相奧氏體，不銹鋼的組織為奧氏體+10%鐵素體雙相組織。
利用瑞士GAAS 80/700利型閃光焊機(jī)，將不銹鋼與高錳鋼鋼軌進(jìn)行預(yù)熱閃光焊接，閃光焊接電流密度為4A/mm
2的大電流將對(duì)焊端面材料迅速加熱熔化，然后施加壓力快速將兩者對(duì)焊到一起。焊接熔合區(qū)材料的熱/力條件為：加熱速度為50℃/s，變形速度為100mm/s,變形壓力為70MPa,焊后空冷。
0Crl9Ni6Mn5Mo2不銹鋼鍛后水韌處理組織為等軸晶粒，平均晶粒尺寸為5um，閃光焊接后高錳鋼熱影響區(qū)組織為單一的奧氏體，無碳化物析出和熱裂紋出現(xiàn)，其熱影響區(qū)存在一條寬為0.2mm的黑帶。
高錳鋼閃光焊接后熔合區(qū)內(nèi)產(chǎn)生少量的誘發(fā)馬氏體，該微區(qū)的錳含量為13.0％，與高錳鋼的平均成分相當(dāng)，這說陰焊接后熔合區(qū)內(nèi)合金元素的稀釋并不明顯。
高錳鋼熱影響區(qū)組織主要為臺(tái)高密度位錯(cuò)的奧氏體和形變孿晶。高密度位錯(cuò)是由閃光焊接的頂鍛過程產(chǎn)生的塑性變形所致。形變孿晶的產(chǎn)生是因?yàn)殚W光焊接時(shí)頂鍛變形速度很快．面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體來不及起動(dòng)足夠的滑移系，而以孿生方式進(jìn)行變形，從而形成孿晶。高錳鋼焊接接頭金相組織中的黑帶即由這些誘發(fā)馬氏體、形變孿晶和高密度位錯(cuò)等變形組織組成。
不銹鋼與高錳鋼焊接熔合區(qū)內(nèi)組織為納米晶，該納米晶為面心立方奧氏體，在熔合線處納米晶的平均尺寸約為40mm，該區(qū)合金元素成分(％)為：19.1 Cr，6.2 Ni，2.3Mo，5.3Mn，與基體平均合金元案化學(xué)成分相當(dāng)。納米晶區(qū)域位于沿熔合線不銹鋼側(cè)寬約50um處，且具有隨與熔合線距離的增大納米晶尺寸增大的規(guī)律性。熱影響區(qū)的組織為普通的奧氏體組織，其中存在大量的位錯(cuò)。不銹鋼納米晶形成的區(qū)域?yàn)楹附咏宇^中的半熔化區(qū)，半熔化區(qū)中的原始固相組織在閃光焊接時(shí)大頂鍛壓力作用下強(qiáng)烈碎化，而半熔化區(qū)中的液相受焊接時(shí)大的頂鍛壓力的作用加速了冷卻速度，使其凝固組織獲得很大程度的細(xì)化。
對(duì)比在焊接過程中受熱-力狀態(tài)完全相同的高錳鋼熔合區(qū)的組織可知，高錳鋼熔合區(qū)內(nèi)無納米晶產(chǎn)生，這說明不銹鋼中納米晶的形成與其化學(xué)成分有重要關(guān)系。
正是由于在高錳鋼的熱影響區(qū)內(nèi)無碳化物析出，故在不銹鋼焊接熔合區(qū)內(nèi)形成納米晶組織。納米晶材料不僅具有很高的強(qiáng)度同時(shí)具有很好的韌性，它可以有效地抑制高錳鋼焊接熱影響區(qū)內(nèi)熱裂紋的產(chǎn)生，從而提高了焊接接頭的綜合力學(xué)性能，被廣泛的應(yīng)用到各類
不銹鋼工程中。
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