显微镜观察球墨铸铁与其他材质接合焊点微观结构

显微镜观察焊点微观结构-球墨铸铁与其他材质接合

简介
摩擦搅拌銲接技术系在 1991 年由英国銲接研究中心(the welding institute, TWI)发表的一种新式銲接制程技术。
其原理系利用高速旋转搅拌杆，将搅拌杆中的凸梢(probe)旋入材料并藉搅拌而生成塑性流，
使受到摩擦搅拌的材料具备相当的流动性以进行接合。

在整个銲接过程中，銲道的温度始终维持约 0.8 绝对熔点温度(Tm)而未达
銲件熔点，所以在接合部位并未产生熔融的现象，仅是单纯发生组织变化(或相变态)。与传
统熔融銲接法相较，銲后产生的缺陷少、残留应力低，尺寸稳定性佳、无体积的损失、制程
简单易自动化、不需昂贵设备、容易操作、銲接后材料成分不会改变，可适用于难銲接材和

异种材之接合等特点。摩擦搅拌銲接法历经近十馀年来的发展，已经被应用到许多金属和合
金上，如铝、铜、铅、镁、碳钢、钛和锌，袛要找出最适化的参数，接合品质均相当良好。
球墨铸铁(ductile iron)由于具有优良铸造性、适当之机械性质且价格低廉，在许多工程结
构件上已被广泛使用。此外，藉由基地组织与化学组成的控制，可广泛改变球墨铸铁的强度、
硬度、延性、韧性及其他各种性质，使其符合各种不同应用之要求。然而，球墨铸铁之銲接
性一直是工程界亟待解决的问题。由于其含碳量较一般碳钢高出许多，在銲接熔融过程中，
碳会扩散进入沃斯田体(austenite)相，形成高碳之沃斯田铁，熔融完成后由于急速的冷却凝
固，则会形成硬脆之麻田散铁(martensite)与雪明碳铁等组织，

此一结果会造成銲件之延性劣化与后加工的问题。一些研究也希望藉由预热、銲后退火及改变銲条熔融方式等方法，来
消除或降低因熔融銲接后重熔凝固区的硬脆相，但效果相当有限。
利用 FSW固态接合方式进行球墨铸铁与低碳钢之异种材接合，探讨其接合品质与微观组织变化