超声辅助水下焊件

晶粒细化达32%

通过熔池超声搅拌破碎枝晶，焊件性能全面优于常规水下局部干焊。

廖海鹏 · 王振民 · 张斌 · Peng, Chi · Yuhai, Wang · Tian, Jiyu · Wu, Xiangmiao · 张勤

Journal of Materials Processing Technology 2023

参数信息

晶粒细化程度

32.1 %

小尺寸晶粒（<20 µm）比例

67 %

再结晶晶粒比例

15 %

极限抗拉强度提升

23.3 %

断后伸长率提升

55.5 %

技术优势

细化晶粒达32.1%

超声功率800 W时，超声振动破碎枝晶，晶粒细化最大达32.1%，小尺寸晶粒（<20 µm）比例从53%提高到67%。

促进再结晶

超声振动促使晶界由小角度向大角度转变，再结晶晶粒比例从10%增加到15%，有助于改善组织均匀性。

强度与塑性同步提升

超声辅助焊件极限抗拉强度较常规焊件提高23.3%，断后伸长率提高55.5%，综合力学性能显著增强。

组织分布更均匀

超声搅拌加速铁素体形态由骨架状向板条状转变，更多铁素体保留在奥氏体基体中，成分偏析得以缓解。

应用场景

• 水下焊接修复：超声辅助焊接细化晶粒、提升力学性能，让水下构件修复更可靠。
• 海洋工程结构：焊件强度与塑性同步提高，适用于海洋工程结构的高承载与耐久需求。
• 不锈钢焊接件：超声振动改善铁素体分布，使不锈钢焊缝组织更均匀、性能更优。