二、 文獻回顧
4.2 不同銲後熱處理之 EBW 銲件機械性質之影響
(c) R.M.+AL+S.T.試片之拉伸破斷面
(d) R.M.+AL+S.T.+A.A.試片之拉伸破斷面 圖 22 原材經不同銲前熱處理後之拉伸破斷面觀察
4.2 不同銲後熱處理之 EBW 銲件機械性質之影響
4.2.1 微硬度分析
經不同銲後熱處理之硬度趨勢分布如圖 23 所示，Ti-6Al-4V(α
＋β型)經固溶時效狀態下施行銲接，銲後應力消除則另具有時效處 理之效果。發現銲後雖經不同溫度的應力消除熱處理與固溶時效熱處 理之試片，因已無法析出更多的析出物，所以硬度與銲前沒有明顯提 升，且發現在熔融區、熱影響區及母材區之硬度值沒有很顯著的變化。
240
Distance from the weld centerline(mm)
Microhardness(Hv)
A.A.+EBW+S.R.A 試片，延伸率僅剩 0.6%，而 R.M.+AL+S.T.+A.A.+
EBW+S.R.C 試片，延伸率為 1.8%。R.M.+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.B 試 片其延伸率為 4.5％與 R.M.+AL+ S.T.+A.A.+EBW 試片接近，而在 R.M.+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.T.+A.A.條件下，延伸率最佳為 7.6％。
由上述結果得知:(1)銲後實施應力消除及固溶時效熱處理對銲 件強度未有影響，但應力消除溫度之選擇對延伸率有顯著影響(2) 在 R.M.+AL+S.T.+A.A.+EBW+ S.T.+A.A.條件下，可獲得較佳的機械性
HAZ BM
FZ
質。
400 450 500 550 600 650 700
Elongation%
EL.
圖 24 不同銲後應力消除熱處理之延伸率
4.2.3 衝擊試驗
經由 Charpy 硬度試驗機所測得的數據顯示，R.M+AL+S.T.+A.A.
試片經過 EBW 處理後，其衝擊試驗值為 9.68（Joules），比未實施 EBW 之試片韌性上升 23％，再經三種不同條件應力消除熱處理後，所獲 得之衝擊試驗量測值有線性上升的趨勢，其中以
R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.C 試片最佳 11.05（Joules），但 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.T.+A.A.之試片韌性反而下降至 5.76
（Joules）。
表 23 原材經不同熱處理之衝擊試驗數值比較
試片編號 量測值（Joules）
R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW 9.68
R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.A 8.98 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.B 10.35 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.C 11.05 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.T.+A.A. 5.76
0
400 450 500 550 600 650 700
℃
固，整個銲道區中以銲冠的溫度梯度最小，故易長成等軸枝晶次晶組 織〔30〕。可以發現在銲道區及靠近銲道區部分之熱影響區並沒有α 析出相，由於此屬於無填料的自體銲接，因此剖析可能原因為在銲道 區與熱影響區因受銲接高溫熱循環影響，使這個部位的α相融解入基 地內，且越靠近熔融區就越沒有辦法觀察到α相，故在其金相微觀組 織中無法觀察到任何第二析出相。
熱影響區靠近銲道部份的溫度介於熔化溫度與β相轉變溫度之 間，由於存在溫度梯度，因而從該區域在冷卻過程中形成了梯度式層 狀組織〔30〕，其微觀組織呈現鋸齒狀的α相(Outlined)與含有針狀 α相的轉變β相，相較銲道區晶粒較小
母材部分：銲後應力消除則另具有時效處理之效果，且應力消除 選定之溫度及時間與時效處理之選定溫度及時間相近，因而有相同的 微觀組織，且與銲前熱處理之試片微觀組織類似，在此不再累述。
a
a b c
圖 26 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW 試片之金相組織：（a）銲道區(b)熱影響區(c)母材
圖 27 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.A.試片之金相組織：（a）銲道區(b)熱影響區 (c)母材
b c
a
b c
a
b c
圖 28 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.B.試片之金相組織：（a）銲道區(b)熱影響區 (c)母材
a
b c
a
b c
a
a
b c
圖 29 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.C.試片之金相組織：（a）銲道區(b)熱影響區 (c)母材
圖 30 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.T.+A.A.試片之金相組織：（a）銲道區(b)熱影 響區(c)母材
b c
a
b c
a
b c
4.2.5 拉伸破斷面組織觀察
由巨觀觀察發現皆無明顯的頸縮現象，如圖 31 所示，破斷型態 為杯錐之延性破斷與劈裂面(Cleavage)之脆性破壞二者混合型態。
R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.B 與 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.C 兩組 試片斷面位置於母材，R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW、R.M+AL+S.T.+A.A.+
EBW+S.R.A 及 R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.T.+A.A 三組試片的破斷位置 則是在銲道區。接著來進一步藉由 SEM 觀察，如圖 32 所示，經不同 銲後熱處理之試片經拉伸試驗後之電子顯微鏡破斷面情形，破斷面顯 示較為整齊且未有頸縮的現象，圖 32（b）(d) 破斷面則為呈非均勻 大小的韌窩狀之延性破斷，且有稍微被拉起突出的韌窩狀組織並呈現 類似準劈裂面(Quasi-Cleavage Plane)，經 SEM 顯微觀察為延性被拉 起突出的韌窩狀組織，並顯示為混合著韌窩狀與準劈裂面破壞形式，
而非全脆性破壞而破裂。圖 32 (c) 破斷面為呈分布均勻大小的韌窩 狀(Dimples)之延性破斷，圖 32（a）（e）破斷面則為呈非均勻大小 的韌窩狀之延性破斷，且有稍微被拉起突出的韌窩狀組織。[33]
(a) R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW 試片 (b) R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.A.試片
(c)R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.B.試片(d)R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.C.試片
(e)R.M+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.T.+A.A.試片
圖 31 不同銲後熱處理後之拉伸破斷巨觀圖
(a) R.M.+AL+S.T.+A.A.+EBW 試片之拉伸破斷面
(b) R.M.+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.A 試片之拉伸破斷面
(c) R.M.+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.B 試片之拉伸破斷面
(d) R.M.+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.R.C 試片之拉伸破斷面 圖 32 經不同銲後熱處理後之拉伸破斷面觀察
(e) R.M.+AL+S.T.+A.A.+EBW+S.T.+A.A.試片之拉伸破斷面 圖 32 經不同銲後熱處理後之拉伸破斷面觀察（續）
五、結論
（1） 銲後經應力消除熱處理與固溶時效熱處理之試片，因以無法析 出更多的析出物，所以硬度與銲前沒有明顯提升，且熔融區、
熱影響區及母材區之硬度值沒有很顯著的變化。
（2） 銲後經三種不同條件應力消除熱處理後，所獲得之衝擊試驗量 測值有隨溫度上升而呈現線性成長的趨勢。
（3） 銲後應力消除則另具有時效處理之效果，且應力消除選定之溫 度及時間與時效處理之選定溫度及時間相近，因而有相同的微 觀組織。
（4） 銲後實施應力消除及固溶時效熱處理對銲件強度未有影響，但 應力消除溫度之選定對延伸率有顯著影響，在 R.M.+AL+S.T.+
A.A.+EBW+S.T.+A.A.條件下，可獲得較佳的機械性質
（5） Ti-6Al-4V 合金經電子束銲接後，銲道之金相組織是以等軸樹 枝狀晶為主，其晶粒組織有明顯由熔融線邊往中央變化的趨勢。
（6） 由掃描式電子顯微鏡分析結果顯示，無論是否有銲前及銲後熱 處理，其拉伸破斷面型態皆屬於延性破壞。
六、參考文獻
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自傳
作者盧信璋，民國 65 年 10 月 28 日出生於臺南市，就讀過立人 國小、民德國中及台南二中。民國 85 年報考進入中正理工學院航空 工程學系，民國 89 年畢業分發至海軍航空指揮部擔任飛機修護官職 務，民國 92 年 7 月調任中山科學研究院。目前任職於第二研究所導 航系統組，負責定位定向系統研發及測試工作。
本次有幸考進國立交通大學工學院精密與自動化工程學程碩士 在職專班就讀，求學過程期間將所學能啟發出不同的想法，讓自己的 思維更加縝密，以期能對未來的工作有所助益。