不□鋼 304 銲件疲勞裂隙行為之研究

Abstract

機械製造過程中，金屬機件或材料的結合是非常重要的。銲接加工方法是 各類材料接合法中最常用的一種。然而在進行這一類銲件安全性評估時， 由於必須面對銲件複雜的機械結構與破壞機構，所以往往遭遇難以預料的 各種問題與困難。 304 不□鋼是目前應用於銲接需求最常使用的材料之 一。其機械特性雖已有許多學者提出研究報告，但對發生在銲道附近之裂 隙延伸特性，尤其是裂隙成長的速度與所在銲道位置的相對關係、裂隙區 域強度與硬度的變化、以及破斷面上不同的機構表現等，都仍有待我們更 進一步了解的必要。本實驗以氣體鎢極電弧銲 (GTAW，俗稱 TIG) 的銲接 方式製作銲件試片，並採取 CCD 影像處理攝影技術，對各種裂隙形態之 銲件於疲勞測試實驗中，即時監視並記錄其裂隙形狀與裂隙生長速率，以 探索出銲道的存在對裂隙生長的各種影響。由實驗結果顯示，304 不□鋼 經 TIG銲接處理後，裂隙確有偏向銲道偏行之趨勢，同時裂隙在銲道內成 長之速度比母材要慢，銲道側之裂隙形狀亦比較不規則，在試片表面上可 以見到銲道紋理。另由斷面觀察發現，在疲勞區，銲道斷面不平整，有許 多粗糙的起伏，母材則甚為平整。過渡區內母材與銲道並無太多差異，緩 慢拉伸區內，母材有明顯加工滾軋的痕跡，裂隙經過時會帶起纖維狀斷痕 ，而銲道由於再結晶而沒有這種現象。