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在焊接領(lǐng)域中，為了實(shí)現(xiàn)焊接工藝優(yōu)化、焊件質(zhì)量把控等工作，通常會使用掃描電鏡（SEM）介入研發(fā)。焊接工藝參數(shù)如功率、起弧時間、工作距離、送絲速度、保護(hù)氣流速等參數(shù)的變化會直接對焊件質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此，使用掃描電鏡（SEM）對樣品進(jìn)行實(shí)時觀察，對焊接工藝參數(shù)的及時調(diào)整和工藝改進(jìn)過程將大有幫助。通常，掃描電鏡（SEM）可以幫助焊接領(lǐng)域研究人員實(shí)現(xiàn)以下功能。

一、焊接接頭觀測

1.1 接頭微觀形貌觀察

通過觀察焊接接頭的微觀形貌可以提取出很多有用的信息，比如熱輸入量是否合適，若焊接過程中熱輸入量過大，則容易造成母材晶粒的異常長大甚至過燒，從而導(dǎo)致焊件力學(xué)性能大幅度下降；若熱輸入量較小，會帶來焊不透等其他焊接缺陷。圖1 為304 不銹鋼焊縫熔化區(qū)（WZ）-母材（304 Zone）的邊界形貌在掃描電鏡（SEM）下的圖像，HAZ 為焊接熱影響區(qū)。

圖1：焊接接頭在掃描電鏡（SEM）下的微觀形貌

對微觀形貌的觀察還可以進(jìn)一步拓展，例如工藝摸索實(shí)驗(yàn)過程中，可以通過沿焊接方向每隔固定距離取樣的方式，觀察沿焊接方向的微觀形貌變化，以確定在焊接全過程中的焊縫質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性，從而進(jìn)一步對長程焊接過程的焊縫質(zhì)量進(jìn)行考量和評判。