Soudage hybride laser-arc haute puissance en passage unique de plaques en acier inoxydable épais revêtues : Microstructure et propriétés mécaniques

Afin de résoudre le problème existant de faible efficacité des méthodes de soudage multicouche et multipasse pour les plaques revêtues en acier inoxydable épais (SSCP), cet article propose le soudage hybride laser-arc haute puissance (HP-LAHW) en un seul passage pour le soudage de SSCP épais. Les effets du taux d'alimentation de fil (WFR) sur la distribution de la composition du soudage, la microstructure et les propriétés mécaniques ont été étudiés. La morphologie du soudage est en forme de clou, consistant en une large zone d'arc (ArcZ) à l'intérieur de la couche d'acier inoxydable et une zone laser longue et étroite (LaserZ), principalement dans la couche d'acier au carbone. Avec l'augmentation du WFR, le taux de dilution de la couche d'acier au carbone vers l'ArcZ diminue d'abord puis augmente. L'influence du WFR sur la microstructure et les propriétés mécaniques du soudage est principalement observée dans l'ArcZ. Lorsque le WFR atteint 6 m/min, la composition de la microstructure au sein de l'ArcZ change de martensite, ferrite et une petite quantité d'austénite granulaire à ferrite et une petite quantité d'austénite, entraînant la microdureté de l'ArcZ diminuant rapidement de 398 HV à 210 HV. Le type de solidification et les mécanismes de transformation de la microstructure au sein du soudage ont été élucidés sur la base de calculs quantitatifs des ratios équivalents de chrome et de nickel. La microstructure de la LaserZ dans tous les soudures est principalement martensitique en raison du taux de refroidissement rapide, ce qui rend les propriétés de traction de la soudure supérieures à celles du métal de base (BM). Les résultats de cette étude fournissent un soutien technique pour la réalisation d'un soudage HP-LAHW en passage unique de SSCP épais à haute efficacité et hautes performances.