試驗(yàn)材料為國內(nèi)某鋼廠的冷軋退火態(tài)的800MPa和1000MPa級(jí)的雙相不銹鋼，馬氏體的百分含量分別為36.0%和45.0%。其中焊接試樣的長寬一致為80.0×60.0mm，厚度均為1.5mm。由圖可知兩種不同馬氏體含量的雙相不銹鋼均由黑色塊狀的鐵素體和灰色凸起的島狀馬氏體組成。各試驗(yàn)鋼化學(xué)成分及力學(xué)性能見表。

  利用連續(xù)光纖激光器對(duì)不同基體馬氏體含量的雙相不銹鋼進(jìn)行了激光拼焊試驗(yàn)，光斑直徑為0.3mm，聚焦鏡片的焦距為200.0mm。圖為激光拼焊示意圖。經(jīng)過前期的工藝探索，本文中雙相鋼拼焊試驗(yàn)的離焦量選取為0mm，功率為2.0kW，焊接速度為83.3mm/s，熱輸入為24.0J/mm，保護(hù)氣選用99.99%純氬氣，氣體流量為15.0L/min與激光束同軸輸送。根據(jù)表及經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算出兩種不同試驗(yàn)鋼在焊接熱循環(huán)過程中Ac1、Ac3以及Ms點(diǎn)的溫度值。其中800MPa級(jí)雙相鋼的Ac1、Ac3和Ms點(diǎn)的溫度值分別約為694.0℃，862.1℃和440.5℃，1000MPa級(jí)雙相鋼的Ac1，Ac3和Ms點(diǎn)的溫度值分別約為693.9℃，858.1℃和426.9℃。

  試驗(yàn)首先采用體積分?jǐn)?shù)為4.0%硝酸酒精溶液對(duì)機(jī)械拋光后的雙相不銹鋼焊接接頭樣品進(jìn)行化學(xué)腐蝕。利用蔡司金相顯微鏡和日立SU5000場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察焊接接頭的顯微組織。硬度測試試驗(yàn)根據(jù)《GB/T4340.1-2009》在HV-1000IS型數(shù)顯顯微維氏硬度計(jì)下進(jìn)行焊接接頭橫截面的硬度測試，試樣上表面距離測試部位0.4mm，載荷為2.94N，保載時(shí)間為10.0s。拉伸試驗(yàn)按《GB/T2651-2010焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法》要求，在DNS300萬能材料試驗(yàn)機(jī)上完成，拉伸試樣尺寸如圖3所示，拉伸速度選為3.0mm/min。杯突試驗(yàn)按《GB/T4156-2007》在CTM604通用板材成形性試驗(yàn)機(jī)完成杯突試驗(yàn)，保證焊縫位于寬度方向上的中心處，與壓頭接觸部位預(yù)先涂抹凡士林增加潤滑性。試驗(yàn)過程中的壓邊力為20.0kN，試驗(yàn)速度為17.0mm/min。