金相組織分析

equiaxed zone, EQZ)或激冷帶(chill zone)，該區域內的黑點析出物主要 以 Al3Zr 或 Al3(Li、Zr)異質成核方式出現，Li、Zr 微量元素分別分散 於母材或銲條中，但受到電弧高溫熱對流之因素，以層帶狀形式堆積 聚集，另一方面這些顆粒在銲道中心亦因處較高溫區易產生熔解與柱 狀晶一起生長^[49]。

圖 4.4 a 2024/2024-2319-T1 銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.4 b 7050/7050-5356-T1 銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.4 c 7050/2024-5356-T1 異質銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.4 d 7050/2024-2319-T1 異質銲接銲後金相顯微組織圖

銲件銲接時受到高溫電弧熱融化之鋁合金，經過接合冷卻，其原 理類似金屬熔化-凝固之鑄造過程，故其金相組織類似鑄造組織，經固 溶處理後會出現飽和固溶體 αsss，經淬火可得 GP Zone，以達析出強化 之目的，析出物易集中於晶界和晶粒中心處，以提升其機械性質。圖 4.5a 為 A2024/2024 填料 ER2319 的銲件經 493℃固溶再水淬處理，與 圖 4.4a 比較可看到經固溶 T4 處理後出現大量的纖細等軸樹枝狀結構，

銲件內部大量分佈經固溶後出現的 Al₂Cu 和 Al2CuMg 等析出物^{[N. Gao]}。 圖 4.5b 為 7050/7050-5356 銲件經 477℃固溶處理後之微觀圖，在母材、

熱影響區、部分熔融區與熔融區晶粒尺寸受固溶作用增大，且於晶粒 內部與晶界上出現大量的黑色細點析出物 MgZn₂，與圖 4.4b 相比較，

層帶狀細小等軸晶消失不復見，轉變成長 150μm，寬 50μm 的長條狀 結構。圖 4.5c、4.5d 為 7050/2024 分別以 ER5356 與 ER2319 填料，分 別經 477℃與 493℃固溶處理。圖 4.5c 顯示在 7050 側部份熔融區顯示 夾雜著如圖 4.5b 之粗大化晶粒與部份的樹枝狀結構，其樹枝狀晶粒主 要來自於 2024 母材，因銲接熱熔融於熔池間流動所致，銲道內均有部 分存在。在 2024 側銲道區，因固溶溫度不及 493℃，故不像圖 4.5a 有 大量樹枝狀結構，僅有部份細小樹枝狀結構存在。由圖 4.5d 顯示採用

ER2319 填料且固溶溫度為 493℃，在 2024 側與圖 4.5a 結構相類似，

但在 7050 側因受高溫固溶作用產生沿晶破裂情形，熔融線附近之結構 為樹枝狀結構與少數的細小等軸晶夾雜存在。

圖 4.5 a 2024/2024-2319-T4 銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.5 b 7050/7050-5356-T4 銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.5 c 7050/2024-5356-T4 異質銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.5 d 7050/2024-2319-T4 異質銲接銲後金相顯微組織圖

經過固溶再人工時效(T6)後，部分晶粒大幅成長，析出物大量析出，

受到擴散作用影響，銲道與母材之界線也略趨模糊。由圖 4.6a 顯示 2024/2024-2319 經過固溶處理再人工時效(191℃-1hr)後，熔融區內密布 大量樹枝狀結構，部分熔融區內集中 Al2Cu 與 Al2CuMg 析出物。圖 4.6b 顯示 7050/7050-5356 經過固溶處理再人工時效(121℃-1hr)後，銲道之 晶粒與熱影響區、母材相似，晶界與晶粒內部分佈 MgZn2大析出物，

部分熔融區內的層帶狀細小等軸晶(如圖 4.4b)轉變成長約 150μm、寬

約 100μm 之橢圓大晶粒，但仍保有其方向性。圖 4.6c 為 2024/7050 異質銲接，在 7075 側因熱處理與 7050/7050-5356 相同，故其熱影響區 微結構與圖 4.6b 相同，部分熔融區則有部份等軸晶存在；在 2024 側部 分熔融區以纖細樹枝狀結構為主。圖 4.6d 顯示，在 7050 側因受到較高 溫的固溶處理，成為過時效組織，在 7050 側熱影響區晶粒排列不像 7050/7050-5356-T6(圖 4.6)整齊且析出物 MgZn2 也大幅的減少，而在 2024 側則與 2020/2024-2319-T6(圖 4.6a)相似。

圖 4.6 a 2024/2024-2319-T6 銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.6 b 7050/7050-5356-T6 銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.6 c 7050/2024-5356-T6 異質銲接銲後金相顯微組織圖

圖 4.6 d 7050/2024-2319-T6 異質銲接銲後金相顯微組織圖