第四章 結果與討論
4.5 助銲劑與銲接電流對銲道顯微結構之影響
超合金 Inconel 718 為固溶退火之狀態，其顯微結構如圖 4-54 所示，為 微細之等軸狀晶粒，由文獻中[13]可查知，圖中在基地上之黑點為碳化物。
此碳化物更兩種，一種為含大量的 Nb 及少量 Ti 之碳化物，此碳化物是以 (Nb, Ti)C 之形式存在；另一種為含大量的 Ti、N 及少量的 Nb 和 C，因此，
此氮化物以 TiN 形式存在。
50X 1000X
未銲接過 之母材
圖 4-54 超合金 Inconel 718 母材之顯微結構
圖 4-55 銲道橫截面圖[13]
銲道金相觀察取樣位置 熱影響區金相觀察取樣位置
銲道 熱影響區
89
母材 Bead-on-Plate 銲接之橫截面如圖 4-55 所示，母材經過銲接後，其 顯微結構更明顯改變，此亦為影響機械性質之重要因素。由顯微鏡放大觀 察可以明顯分辨銲道、熱影響區以及母材三個區域。由圖 4-56 至圖 4-65 可 以觀察到銲道中以樹枝狀晶(dendrite)結構為主，而熱影響區中更明顯晶粒 粗大的現象。在不同的銲接電流下，觀察圖 4-56 熱影響區之晶粒大小，其 中以 170 A 之晶粒相對較為細緻，故其在銲道線外約 0.5 mm 之硬度值相對 較高，如圖 4-37 至圖 4-39 所示。
熱影響區 銲道
150 A
170 A
190 A
圖 4-56 熱影響區及銲道之金相觀察-不同銲接電流(50x)
參考文獻[13]之資料，並藉由圖 4-57、圖 4-60、圖 4-61、圖 4-64 及圖 4-65 之觀察，可以約略看出 Laves 相周圍基地及樹狀晶基地，因本研究並 未觀察二次電子成像及背向電子成像，故無法明確在樹枝狀晶間觀察到不
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規則析出之 Laves 相。Laves 相是在凝固過程中所產生的一種偏析相，因此 在樹枝狀晶之間出現。
而銲道中顆粒狀之析出物更兩種，分別為 Nb-rich 碳化物及 Ti-rich 氮化 物。這些相之所以會出現是因為銲道在凝固的過程中，γ 基地會大量排出如 Nb、Mo 及 Ti 等原子到樹枝狀晶之間，因此會在此區域形成碳化物及氮化 物[13]。
熱影響區 銲道
150 A
170 A
190 A
圖 4-57 熱影響區及銲道之金相觀察-不同銲接電流(1000x)
觀察圖 4-58 至圖 4-65 之金相顯微結構，在使用不同助劑的情形下，銲 件除了銲道中以樹枝狀晶結構為主，而熱影響區中更明顯晶粒粗大的共同 現象外，因銲件並無經過銲後熱處理，故未產生顯著的微觀結構變化。所 以其微觀結構並不因使用不同的助銲劑而更顯著的差異，即使因使用不同
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之助銲劑而使熱影響區晶粒大小略更不同，但以硬度測詴值來看，其差異 性並不大，約在 10~20 Hv 之間；相較於熱處理過後之銲件，硬度可提升 100~300 Hv[13, 58]。
熱影響區 銲道
SiO2
NiO
MoS2
MoO3
圖 4-58 熱影響區及銲道之金相觀察-單一型助銲劑 1 (50x)
92
熱影響區 銲道
Cr2O3
TiO2
MnO2
ZnO
圖 4-59 熱影響區及銲道之金相觀察-單一型助銲劑 2 (50x)
93
熱影響區 銲道
SiO2
NiO
MoS2
MoO3
圖 4-60 熱影響區及銲道之金相觀察-單一型助銲劑 1 (1000x)
94
熱影響區 銲道
Cr2O3
TiO2
MnO2
ZnO
圖 4-61 熱影響區及銲道之金相觀察-單一型助銲劑 2 (1000x)
95
熱影響區 銲道
SiO2
MoO3
SiO2
NiO
MoO3
NiO
圖 4-62 熱影響區及銲道之金相觀察-混合型助銲劑 1 (50x)
96
熱影響區 銲道
SiO2
MoS2
MoS2
NiO
MoS2
MoO3
圖 4-63 熱影響區及銲道之金相觀察-混合型助銲劑 2 (50x)
97
熱影響區 銲道
SiO2
MoO3
SiO2
NiO
MoO3
NiO
圖 4-64 熱影響區及銲道之金相觀察-混合型助銲劑 1 (1000x)
98
熱影響區 銲道
SiO2
MoS2
MoS2
NiO
MoS2
MoO3
圖 4-65 熱影響區及銲道之金相觀察-混合型助銲劑 2 (1000x)
99