Effects of axial magnetic field on Fe-Ni interface macrosegregation of 9%Ni steel welds filled with Ni-based alloy

材料科学 气体保护金属极电弧焊 合金 焊接 熔点 冶金 熔池 金属 填充金属 液态金属 母材 洛伦兹力 复合材料 混合(物理) 热影响区 磁场 电弧焊 钨极气体保护焊 量子力学 物理
作者
Wei Guo,Yan Cai,Boshi Wang,Bin Zhang,Weidong Mu
出处
期刊:Journal of Materials Processing Technology [Elsevier BV]
卷期号:315: 117889-117889 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.jmatprotec.2023.117889
摘要

For the 9%Ni steel joint filled with nickel-based alloy, macrosegregation and wide partial mixing zone (PMZ) at Fe-Ni interface are critical factors to determine the cryogenic toughness. The pulsed gas metal arc welding (GMAW) assisted by the alternating axial magnetic field (AMF) is proposed to improve interface morphology and composition gradient. The welding without AMF assistance and with different AMF intensity are compared. The Lorentz force on arc and droplet caused by the alternating AMF is conductive to the stable transfer of viscous nickel-based alloy. The results show that AMF is effective to suppress the macrosegregation of Fe-Ni interface resulted from the temperature difference of melting point between base metal and filler metal. The temperature and flow speed of molten pool edge is enhanced by the stirring effect of AMF. The amount of filler metal in the PMZ of base metal increases. The melting point of mixing metal in PMZ decreases. Under the action of AMF, more PMZ is stripped from base metal. The PMZ continues to mix with liquid metal after entering the molten pool, instead of solidifying inside molten pool. After the alternating 12 mT AMF was applied, the cryogenic impact absorbed energy of fusion line increased from 0.85 J/mm2 to 1.29 J/mm2.
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