基于電弧增材制造的雙相不銹鋼熔敷層中δ-鐵素體表征

0 前 言

在高合金、 昂貴材料的加工中， 電弧增材制造（wire arc additive manufacturing, WAAM） 變得越來(lái)越重要。 通過(guò)逐層熔敷制造的近凈成形構(gòu)件具有顯著的優(yōu)勢(shì)， 能夠以較高的材料利用率生產(chǎn)復(fù)雜的幾何形狀元件

。 但是與坡口焊接接頭相比， 電弧增材制造工藝具有高的熱輸入和相對(duì)低的散熱條件， 可能導(dǎo)致構(gòu)件中的殘余應(yīng)力和變形、 顯微組織的變化和裂紋的形成， 以及力學(xué)性能下降等

。 雙相不銹鋼以其高的抗腐蝕性能和優(yōu)良的力學(xué)性能得到了廣泛的應(yīng)用。 該鋼的WAAM 已成為很有前途的近凈成形構(gòu)件制造途徑

。 雙相不銹鋼的組織形態(tài) （即δ-鐵素體相形態(tài)） 對(duì)WAAM 構(gòu)件的使用性能有重要影響， 并不是在所有情況下均可獲得滿(mǎn)意的WAAM 雙相不銹鋼構(gòu)件。 在一些情況下， 如WAAM 雙相不銹鋼直壁體試件中， δ-鐵素體含量偏低， 其力學(xué)性能變差， 可能影響使用性能

。 國(guó)內(nèi)外關(guān)于增材制造技術(shù)的研究文獻(xiàn)在逐年增多， 研究?jī)?nèi)容大都集中在工藝方法和成形構(gòu)件組織性能方面，涉及WAAM 雙相不銹鋼構(gòu)件的研究文獻(xiàn)數(shù)量有限， 專(zhuān)題性探討WAAM 雙相不銹鋼熔敷層中δ-鐵素體特征和控制機(jī)理的文獻(xiàn)罕見(jiàn)。 為此， 本研究以WAAM 雙相不銹鋼熔敷層中δ-鐵素體為切入點(diǎn)， 以涉及WAAM 雙相不銹鋼的試驗(yàn)研究結(jié)果為分析對(duì)象， 探討試件中的δ-鐵素體形態(tài)、形成條件、 影響因素， 以及δ-鐵素體的控制機(jī)理。 對(duì)推動(dòng)WAAM 雙相不銹鋼構(gòu)件填充焊絲的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)、 配套工藝的進(jìn)一步完善， 以及WAAM 構(gòu)件質(zhì)量的提升， 具有一定參考價(jià)值和實(shí)用意義。

1 雙相不銹鋼熔敷層中的δ-鐵素體形態(tài)及形成條件

1.1 雙相不銹鋼熔敷層中的δ-鐵素體形態(tài)

采用熔化極氣體保護(hù)焊 （GMAW） 和冷金屬過(guò)渡（cold metal transfer， CMT） 技術(shù)組合工藝和逐層熔敷技術(shù)制備的長(zhǎng)200 mm、 20 層增材直壁體試件如圖1

所示。 直壁體試件制備所用填充材料和工藝參數(shù)分別見(jiàn)表1 和表2。

直壁體試件的金相顯微組織如圖2

所示。其中， 左側(cè)是垂直于焊接方向直壁體截面的二值圖像， 右側(cè)是直壁體中部?jī)蓚€(gè)小區(qū)細(xì)節(jié)放大圖像。 可以看出， 右側(cè)金相組織中基體為鐵素體， 析出相為奧氏體。 右上圖是左側(cè)圖A 區(qū)的放大圖， 圖中呈現(xiàn)寬度不同的、 看似平行的長(zhǎng)條狀 （下半部）， 以及長(zhǎng)短不一、 方向各異的短條塊狀 （上半部） 淺色奧氏體， 其數(shù)量約為47%。 右下圖是左側(cè)B 區(qū)放大圖， 圖中呈現(xiàn)的淺色奧氏體條塊狀尺寸明顯變小， 其數(shù)量較高約為67%。 B 區(qū)奧氏體數(shù)量明顯增多是由于后續(xù)焊道（A 區(qū)） 的重?zé)嶙饔弥率箤娱gHAZ （B 區(qū)） 發(fā)生二次奧氏體 （γ

） 所致。 γ

的形成機(jī)理將在稍后討論。

在圖8中，取仿真結(jié)果中活塞泄漏間隙為0.2mm，時(shí)間t=2s時(shí)曲線(xiàn)上的活塞運(yùn)動(dòng)速度值0.003 739 7m/s，并將此速度及泄漏間隙值0.2mm代人之前所求的考慮泄漏量的速度表達(dá)式(4)中，計(jì)算出泄漏量的值為0.012 319L/min，與圖7中外加負(fù)載為3 520N仿真得出的0.012 300 2L/min基本一致，證明理論推導(dǎo)所得出公式的合理性。

1.2 雙相不銹鋼熔敷層中的δ-鐵素體形成過(guò)程

可以參考圖3

來(lái)分析雙相不銹鋼熔敷層組織演變過(guò)程。 6 種不同化學(xué)成分的填充金屬的鉻當(dāng)量和鎳當(dāng)量的比值大約為1.98～2.82 （見(jiàn)表1）。這些合金的平衡相變順序如圖3 中6 條虛縱線(xiàn)所示。 在平衡狀態(tài)下， 以初生δ-鐵素體結(jié)晶， 隨著合金冷卻到溶解度曲線(xiàn)之下， 發(fā)生δ-鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)變， 室溫下形成δ＋γ 雙相組織。在實(shí)際增材成形（熔敷） 過(guò)程中， 熔池金屬的冷卻速度將影響鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變， 室溫殘留的δ-鐵素體有變化。

綜上， 熔敷工藝方法對(duì)WAAM 壁體顯微組織（δ-鐵素體含量） 的影響， 實(shí)質(zhì)上是通過(guò)熔體成分的變化進(jìn)行的。 CMT 工藝方法靠的是單絲化學(xué)成分對(duì)組織（δ-鐵素體的含量） 產(chǎn)生影響， 而填加冷絲的CMT 工藝方法是通過(guò)前后絲組合形成的化學(xué)成分產(chǎn)生影響。 后者的熔敷效率可能更高一些， 因?yàn)楹蠼z的填充可使熔敷層厚度變得厚一些。

1.拓寬了融資渠道，實(shí)現(xiàn)了金融和土地的優(yōu)化配置發(fā)展農(nóng)業(yè)以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整需要大量的資金投入，但是資本卻往往流入工業(yè)領(lǐng)域和城市而非農(nóng)業(yè)，單純依靠國(guó)家財(cái)政投入是無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題的，但信托在農(nóng)業(yè)融資方面具有其他土地流轉(zhuǎn)方式所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。將信托與農(nóng)村土地承包制度相結(jié)合，在資本融通方面信托公司通過(guò)財(cái)產(chǎn)權(quán)信托等結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行土地流轉(zhuǎn)，最大程度實(shí)現(xiàn)土地“化零為整”的規(guī)?；?jīng)營(yíng)，推動(dòng)農(nóng)村土地集約化、規(guī)?；?、現(xiàn)代化經(jīng)營(yíng)，隨后通過(guò)并購(gòu)重組、股權(quán)投資、夾層融資以及資產(chǎn)證券化等多元化的形式，引入資金支持，完成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

（1） 熔敷焊絲的選擇。 為了獲得所需的δ-鐵素體含量， 首先需要控制熔敷焊絲的Cr

/Ni

比， 可以通過(guò)調(diào)整焊絲中奧氏體和鐵素體形成元素種類(lèi)及其含量， 使Cr

/Ni

比適中， 而不是太小， 進(jìn)而獲得較低的鐵素體固溶線(xiàn)溫度， 限制δ→γ 轉(zhuǎn)變， 確保試樣中的δ-鐵素體與奧氏體合理的相比例。

在電弧增材制造工藝中采用可移動(dòng)的電弧熱源， 填充焊絲細(xì)， 電極中的電流密度高， 焊接速度較快、 熔池體積小， 周?chē)纳釛l件比坡口焊縫中的差， t

時(shí)間比后者 （坡口焊縫） 較長(zhǎng)，及熔池凝固速度比后者慢， 且凝固過(guò)程無(wú)拘束。這些條件均有利于鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變。 這就是在同樣填充焊絲成分時(shí)， 增材制造熔敷層中δ-鐵素體比坡口焊縫中少的原因。

2 雙相不銹鋼熔敷層中δ-鐵素體組織的影響因素

2.1 填充材料化學(xué)成分的影響

WAAM 壁體的顯微組織的相組成與CMT 壁體大致相同（如圖8

所示）， 影響組織形態(tài)變化的主導(dǎo)因素主要是前絲和后絲成分的混合比。 該工藝熔池或焊縫成分的調(diào)整靠的是前后絲成分的組合（圖7

）。 為了獲得所需的δ-鐵素體的含量，只需要對(duì)已有的雙相不銹鋼（DSS） 焊絲進(jìn)行組合測(cè)試即可， 研發(fā)周期和成本均可以降低。

眾所周知， 試件內(nèi)鐵素體含量（或鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的程度） 取決于填充材料的化學(xué)成分（鉻鎳當(dāng)量比值） 和試件的冷卻速度。 當(dāng)焊接參數(shù)相同時(shí)， 試件冷卻速度基本接近。 此時(shí)試件內(nèi)鐵素體含量主要取決于填充材料的化學(xué)成分。6 種不同成分試件按照鉻鎳當(dāng)量比值從小到大為： GZ25104L＜G2594NL＜GZ2982L＜G2293 NL＜GZ2283LSi＜GZ2253L， 如圖3 所示。 可以看出， 在1.89～2.82 鉻鎳當(dāng)量比值范圍內(nèi)， 隨鉻鎳當(dāng)量比增加， 鐵素體固溶線(xiàn)溫度下降， 鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變溫度下降， δ→γ 轉(zhuǎn)變不完全， 鐵素體含量增大。 從表3 和圖3、 圖4 可以看出， δ-鐵素體含量最低 （47FN， 實(shí)測(cè)40FN）試件GZ25104L 的鉻鎳當(dāng)量比值為1.89， δ-鐵素體含量最高 （大于100FN， 實(shí)測(cè)73FN）試件GZ2253L的鉻鎳當(dāng)量比值為2.82。 其余試件的δ-鐵素體含量為中間值， 它們與試件鉻鎳當(dāng)量比值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的排序略有波動(dòng)。 這與δ-鐵素體測(cè)試方法自身的局限性、 測(cè)試誤差， 以及一些未知因素有關(guān)。 但隨試件中鉻鎳當(dāng)量比增加， 鐵素體含量增大的總趨勢(shì)沒(méi)有改變。 GZ2253L 試件中實(shí)測(cè)的δ-鐵素體含量高達(dá)73FN， 比GZ25104L 中的40FN 含量高出33FN， 這就是前者鐵素體固溶線(xiàn)溫度比后者低的結(jié)果所導(dǎo)致。

6 種不同填充材料試樣中不同程度出現(xiàn)了γ

組織 （表3、 圖5 （a）、 圖5 （b）、 圖5 （c）

），其形態(tài)、 數(shù)量及分布各異。 這與雙相不銹鋼中γ

的形成機(jī)理有關(guān)。 通常在多層焊縫中， 后續(xù)焊道對(duì)前層的重?zé)嶙饔茫?致使層間HAZ 發(fā)生δ-鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變。 有兩種不同形式的γ

，一種是簡(jiǎn)單地從原有奧氏體長(zhǎng)出來(lái)的， 另一種是在鐵素體內(nèi)形核并和先前已經(jīng)析出的鉻的氮化物有關(guān)。 有研究提出了在δ/γ 界面上γ

生長(zhǎng)的協(xié)同析出機(jī)理

。 Cr

N 首先在相界面上成核而形成局部的鐵素體形成元素Cr 和Mo 的貧乏區(qū)， 導(dǎo)致γ

在界面上成核并生長(zhǎng)。 晶內(nèi)的Cr

N 析出相也是γ

優(yōu)先成核的位置 （圖5 （d））。 概括起來(lái)γ

有三種形成機(jī)制： ①原有奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)棣?/p>

；②在δ/γ 晶界Cr

N 使γ

成核； ③在δ 晶內(nèi)Cr

N使γ

成核。

2.2 熔敷工藝方法的影響

兩種熔敷工藝方法對(duì)WAAM 壁體中δ-鐵素體影響的比較見(jiàn)表4， 可以看出， 冷金屬過(guò)渡（CMT） 工藝中， 作為電極的焊絲自身熔化形成熔池凝固， 并逐層熔敷制成WAAM 壁體。 壁體的顯微組織主要是由δ-鐵素體和奧氏體組成（圖5）。

影響組織形態(tài)變化的主導(dǎo)因素是熔化焊絲的成分 （Cr

/Ni

） 和熔池冷卻速度。 由于WAAM壁體熔池的冷卻速度比坡口焊縫中的慢

， δ-鐵素體的含量相對(duì)較低。 為了獲得所需的δ-鐵素體的含量， 需要使用不同成分的雙相不銹鋼（DSS）焊絲， 涉及研發(fā)周期和成本問(wèn)題。 與常規(guī)的CMT工藝相比， 填加冷絲的CMT 工藝中， 除了產(chǎn)生電弧的熔化焊絲（前絲） 之外， 在其后方特別設(shè)置了一個(gè)送絲裝置， 向前方的熔池送進(jìn)冷絲 （后絲）， 如圖6

所示。 熔池或焊縫的成分是前絲和后絲成分的混合體， 如圖7

所示。

不同填充材料在相同焊接參數(shù)條件下制備的雙相不銹鋼直壁體試件中的鐵素體含量測(cè)試結(jié)果如圖4

所示。 可以看出， 鐵素體數(shù)從小到大為：GZ25104L＜G2293NL＜GZ2283LSi＜G2594NL＜GZ2982L＜GZ2253L。

通過(guò)BWM方法，根據(jù)專(zhuān)家組的意見(jiàn)確定影響600MW空冷機(jī)組冷端提效改造效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中最優(yōu)和最劣指標(biāo)，邀請(qǐng)專(zhuān)家組分別比較其他指標(biāo)相對(duì)于最優(yōu)最劣指標(biāo)的重要性程度，指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果如表1所示。汽輪機(jī)背壓降權(quán)重最大，為0.218876，汽輪機(jī)排氣阻力損失權(quán)重最小，為0.025642。在所有指標(biāo)中，排名前3的指標(biāo)分別為汽輪機(jī)背壓降、汽輪機(jī)背壓波動(dòng)和冷凝器傳熱端差，對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性有顯著和直接影響。權(quán)重最小的3個(gè)指標(biāo)分別為汽輪機(jī)排氣阻力損失、機(jī)組增發(fā)電量和系統(tǒng)煤耗降，是冷端提效改造的間接性影響指標(biāo)。

2.3 熱輸入的影響

在3 種WAAM 直壁試件熱輸入與δ-鐵素體含量關(guān)系中， 試件頂部δ-鐵素體含量比中部（5、 6 層） 的高。 這是由于頂層焊道不再經(jīng)受后續(xù)焊道的再加熱， 鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)化被弱化或遏制， 而所顯示的δ-鐵素體含量主要是填充焊絲自身成分所決定的。

直壁體中不同部位鐵素體含量與熱輸入間的關(guān)系， 如圖9

和表7 所示。 母材和HAZ 的鐵素體含量比直壁體試件中的高得多（2 倍以上）。 母材中的鐵素體含量是其化學(xué)成分（鉻鎳當(dāng)量比） 及冷卻速度（供貨狀態(tài)） 所決定的， HAZ 的鐵素體含量除了受母材成分影響之外， 冷卻速度也有一定影響。 冷卻速度快時(shí)鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變的數(shù)量較少， δ-鐵素體含量較多。 HAZ 鐵素體含量變化趨勢(shì)有點(diǎn)反常， 在較高熱輸入0.87 kJ/mm 時(shí)， δ-鐵素體含量反而增高， 為56VF （volume fraction）， 其原因文獻(xiàn)［7］未予說(shuō)明。 筆者淺析， 可能有兩方面原因： 一是與HAZ 的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。 隨熱輸入的增大， 接頭HAZ 的縱向應(yīng)力增大， 鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)化被抑制。 二是HAZ 尺寸很窄， 組織不均勻， 測(cè)試誤差較大。 查清其真實(shí)原因， 尚需深入研究。

采用CMT 工藝 （使用Φ1.2 mm 的LNM Zeron 100X ER2594 實(shí)心焊絲， 及12 mm 厚的2507 雙相不銹鋼底板）， 以3 種不同熱輸入（W2、 W3、 W1）， 制備了3 種WAAM 直壁試件（焊接參數(shù)見(jiàn)表6

）。

在試件頂部， 隨熱輸入增大δ-鐵素體含量呈現(xiàn)逐漸減小趨勢(shì)。 這是由于隨熱輸入增大t

也增大， 試件冷卻速度減慢， 有利于鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變， 致使δ-鐵素體含量減小。 但減小幅度不是太大。 在試件中部 （5 層或5 和6 層之間）， 隨熱輸入增大， 有的 （5 和6 層之間） 部位δ-鐵素體含量呈現(xiàn)略微減小趨勢(shì)， 有的 （第5 層） 部位δ-鐵素體含量甚至不降反升。 δ-鐵素體含量呈現(xiàn)略微減小趨勢(shì)， 表明熱輸入的影響并不大， 主要受填充焊絲成分（鉻鎳當(dāng)量比） 的控制。 盡管δ-鐵素體含量不降反升， 然而δ-鐵素體含量升高數(shù)量不大， 僅比最低熱輸入的20VF 高出4VF， 其原因可能與測(cè)量誤差或其他不可預(yù)測(cè)因素有關(guān)。

如果建筑墻體的高度小于60cm，那么該建筑空間的合理性就會(huì)在無(wú)形之中受到影響。此外，若建筑設(shè)施的墻體高度上調(diào)至200cm以上，那么該建筑空間就會(huì)呈現(xiàn)出一種較為強(qiáng)烈的圍合感，另外其還帶有很強(qiáng)的空間劃分效用，L型墻體垂直面的圍合感比較弱，但是平行的墻體吹面的方向感以及導(dǎo)向性會(huì)比較強(qiáng)?？梢院侠淼睦孟鄳?yīng)類(lèi)型的墻體垂直面設(shè)計(jì)形式，提升該建筑空間的方位感，遵循建筑空間的設(shè)計(jì)原理，并依據(jù)原理設(shè)計(jì)各類(lèi)的建筑空間形式，盡可能的滿(mǎn)足人們對(duì)于功能性建筑空間的各類(lèi)需求。

3 δ-鐵素體對(duì)WAAM 壁體力學(xué)性能的影響

（2） 焊接工藝方法選用。 不同電弧工藝方法對(duì)壁體中δ-鐵素體含量的影響， 實(shí)際上是通過(guò)熔池金屬中的Cr

/Ni

比的影響實(shí)現(xiàn)的。 例如采用文中提及的填加冷絲的CMT 方法， 只需改變前后絲混合比， 獲得所需的Cr

/Ni

比值， 即可有效限制δ→γ 轉(zhuǎn)變， 確保所需的δ-鐵素體與奧氏體相比例。

試樣的顯微硬度隨δ-鐵素體含量減小而呈現(xiàn)降低趨勢(shì)（圖11

）。 當(dāng)δ-鐵素體含量為20%或18%時(shí)， 壁體的硬度達(dá)到母材硬度的上限即260HV， HAZ 的最高值為271HV。 當(dāng)δ-鐵素體含量小于18%， 壁體硬度降至母材硬度下限240HV左右。 這是由于隨δ-鐵素體含量的減小， 壁體中的奧氏體含量增大（奧氏體組織硬度較低） 所致。

試樣的δ-鐵素體含量對(duì)-20 ℃沖擊韌性的影響如圖12

所示。 圖中虛線(xiàn)所示母材的韌性數(shù)值高達(dá)340 J， 而壁體的韌性數(shù)值為100 J， 僅為母材的三分之一。 另一個(gè)特點(diǎn)是壁體韌性變化幾乎與δ-鐵素體含量（即與所采用的熱輸入） 無(wú)關(guān)。 這首先是由于壁體中的δ-鐵素體含量過(guò)低，相比例中的奧氏體含量過(guò)高， 雙相組織的強(qiáng)度較弱， 無(wú)法形成對(duì)外加沖擊的巨大抗力， 涉及材料韌性開(kāi)裂機(jī)理。 其次， 在制作過(guò)程中， 壁體冷卻速度較慢， 晶粒粗化性能變脆（圖13

）。

譯者考慮到中外讀者的語(yǔ)言習(xí)慣差異，刪去了“展現(xiàn)出鳳龍飛游的美感”這一并無(wú)實(shí)質(zhì)意義的內(nèi)容。另外，譯者將“與先祖的關(guān)聯(lián)”和“神話(huà)”“巫風(fēng)”進(jìn)行了信息重組，梳理了邏輯關(guān)系：楚人與先祖的關(guān)聯(lián)的具體表現(xiàn)就是“神話(huà)的流傳、巫風(fēng)的激蕩”。

總之， 試樣的δ-鐵素體含量過(guò)低使其顯微組織中的鐵素體和奧氏體相比例失調(diào)， 以及晶粒粗化是壁體力學(xué)性能變差的主要原因。 文獻(xiàn)[13] 對(duì)含氮雙相不銹鋼焊縫的試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為，焊縫δ-鐵素體含量為30%時(shí)， 可獲得滿(mǎn)意的韌性和良好的抗腐蝕性能。 對(duì)于WAAM 雙相不銹鋼壁體中鐵素體和奧氏體最佳相比例， 應(yīng)當(dāng)通過(guò)工藝評(píng)定來(lái)確定。

一個(gè)高效的性能優(yōu)良的中文分詞系統(tǒng)應(yīng)該具備幾個(gè)基本要素：分詞精度、分詞速度、系統(tǒng)可維護(hù)性、通用性、適應(yīng)性，目前比較成熟的幾款分詞系統(tǒng)有：

4 熔敷層中δ-鐵素體組織控制機(jī)理

針對(duì)WAAM 壁體中δ-鐵素體含量過(guò)低致使力學(xué)性能變差的影響后果， 可以從以下幾個(gè)方面對(duì)熔敷層中的δ-鐵素體含量進(jìn)行控制， 控制原理見(jiàn)表9。

以δ-鐵素體為初始析出相， 凝固終了時(shí)得到的組織完全是鐵素體的凝固模式， 稱(chēng)為F 模式。 在高溫固態(tài)下δ-鐵素體是穩(wěn)定的。 當(dāng)溫度低于δ-鐵素體固溶線(xiàn)， 奧氏體首先沿鐵素體晶粒邊界成核、 生長(zhǎng)， 最終完全覆蓋了δ-鐵素體晶界。 繼續(xù)生成的奧氏體以多種板條形態(tài)（含魏氏側(cè)板條形態(tài)） 從晶界奧氏體長(zhǎng)出， 或在δ-鐵素體晶內(nèi)形成， 如圖2 所示。

不同δ-鐵素體含量壁體力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表8

和圖10～圖12

。 可以看出， 試樣的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都隨著δ-鐵素體含量的減小（即熱輸入的增加） 而降低， 而且屈服強(qiáng)度曲線(xiàn)的下降斜率大于抗拉強(qiáng)度的斜率（圖10

）。 當(dāng)壁體的δ-鐵素體含量降為16.5%時(shí)， 抗拉強(qiáng)度為800 MPa， 比母材的抗拉強(qiáng)度低30 MPa。 這是由于隨δ-鐵素體含量的減小， 壁體中的奧氏體含量增大（奧氏體組織強(qiáng)度較低） 所致。

為了檢測(cè)本文設(shè)定的基于河道行洪能力復(fù)核的防洪工程施工技術(shù)模型的評(píng)估效果，與傳統(tǒng)防洪工程施工技術(shù)模型進(jìn)行了對(duì)比。

（3） 焊接參數(shù)的選用。 諸多焊接參數(shù)對(duì)δ-鐵素體含量的影響， 集中體現(xiàn)在熱輸入?yún)?shù)的影響。 而控制熱輸入以及層間溫度參數(shù)， 實(shí)質(zhì)上是控制熔池的冷卻速度不需要太慢， 以便遏制δ→γ 轉(zhuǎn)變， 獲得所需的δ-鐵素體與奧氏體相比例。

皖河流域中下游圩區(qū)3天最大暴雨大都發(fā)生在6月中旬至7月中旬。此時(shí)是棉花的蕾期、鈴期，雙早、中稻的分蘗后期與雙晚的返青期，作物耐淹水深小，排澇要求高，同時(shí)又逢長(zhǎng)江的主汛期，內(nèi)湖水位低于長(zhǎng)江水位3～6 m，如圖4所示。自排機(jī)率幾乎沒(méi)有，唯一途徑是逆勢(shì)排水。

不難看出， 無(wú)論焊絲的選擇還是工藝的選用， 一個(gè)目的， 控制熔池成分 （Cr

/Ni

）， 限制δ→γ 轉(zhuǎn)變， 確保δ-鐵素體與奧氏體相比例。 而焊接參數(shù)的選用， 主要通過(guò)熔池冷卻速度的控制， 對(duì)遏制δ→γ 轉(zhuǎn)變起輔助作用。

5 結(jié) 論

（1） 雙相不銹鋼WAAM 壁體顯微組織是在δ-鐵素體基體晶界和晶內(nèi)分布著不同形態(tài)的奧氏體； 該組織是熔池冷卻過(guò)程中低于鐵素體固相線(xiàn)發(fā)生δ→γ 轉(zhuǎn)變的結(jié)果。

（2） 雙相不銹鋼填充焊絲化學(xué)成分（Cr

/Ni

對(duì)WAAM 壁體顯微組織的影響非常關(guān)鍵。 隨著成分 （Cr

/Ni

） 增大， δ-鐵素體含量增多。 熔敷工藝的影響亦是通過(guò)熔池成分 （Cr

/Ni

） 的變化來(lái)改變相比例的。 熱輸入的影響不明顯。

（3） 試樣的δ-鐵素體含量過(guò)低， 以及晶粒粗化對(duì)壁體力學(xué)性能產(chǎn)生不利的影響， 壁體中鐵素體和奧氏體最佳相比例， 應(yīng)當(dāng)通過(guò)工藝評(píng)定來(lái)確定。

（4） 通過(guò)焊絲和工藝方法控制熔池成分（Cr

/Ni

）， 限制δ→γ 轉(zhuǎn)變， 確保δ-鐵素體與奧氏體相比例， 同時(shí)通過(guò)工藝參數(shù)的合理選用對(duì)熔池冷卻速度進(jìn)行控制， 以便輔助性遏制δ→γ轉(zhuǎn)變。

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