焊接接頭的組織與性能
 一、焊接接頭形成
    電弧焊時(shí)，電弧區(qū)與熔池的溫度很高，過渡熔滴的平均濫度約為2300℃,熔池的平均溫度也比一般鑄鋼的鋼水溫度高得多，熔池中的液體金屬處于過熱狀態(tài)。但熔池體積很小.周圍被冷金屬所包圍，所以熔池冷卻速度很大，液體金屬很快凝固結(jié)品。電弧焊的焊縫及近縫區(qū)，熔池的邊緣是液體金屬和母材金屬的交界處，稱為熔合線。焊縫結(jié)晶就從熔合線的晶拉表面開始，因?yàn)槿酆暇€是熔池中溫度最低的部位，散熱條件好，熔池金屬就沿散熱相反的方向結(jié)品，最后形成柱狀晶粒。http://www.jdfalan.com 
    在焊接熱源的作用下，靠近熔池的一部分母材金屬被加熱到很高溫度，在隨后的冷卻過程中會引起組織和性能的變化，這部分母材金屬稱為熱影響區(qū)。由于熱影響區(qū)各點(diǎn)被加熱的溫度不同，它們的組織和性能也就不同，上要取決于母材澆屬的化學(xué)成分，加熱溫度和冷卻速度。
    通常所稱的炸接接頭包括焊縫、熔合線、熱影響區(qū)和母材四部分。焊接過程中，除了熔池中的冶金反應(yīng)和隨后炸縫的結(jié)品外，熱影響區(qū)的組織和性能的變化以及炸接過程引起的殘余應(yīng)力
和變形都會影響焊接接頭的性能。
 熱影響區(qū)的顯徽組織
用于焊接的鋼材.從熱處理特性看，可分為兩類。一類淬火傾向很小，如低碳鋼及含少量合金元素的低合金鋼，稱為不易淬火鋼，另一類含碳S較高或含較多合金元素的鋼，能通過熱處理強(qiáng)化，如中碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼等，稱為易淬火鋼。由干淬火傾向不同，這兩類鋼的焊接
熱影響區(qū)又組織也不相同。
      (一)不易淬火鋼的熱影響區(qū)以低碳鋼為例，熱影響區(qū)各部分的組織。
1.半熔化區(qū)位于熔合線附近，溫度處于固相線和液相線之問。冷卻后的組織屬于過熱組織，晶粒機(jī)大，化學(xué)成分和組織都極不均勻。這個區(qū)域雖然很窄(約0.1-1mm)，但對焊接接頭的強(qiáng)度、塑性卻有很大影響。http://www.songhong.cc 
    2.過熱區(qū)金屬被加熱到Ac,以上100-200'C，即金屬開始熔化的溫度，至區(qū)域晶粒粗大，常出現(xiàn)過熱組織—魏氏組織，使過熱區(qū)的沖擊韌性明顯下降。
    3.正火區(qū)的金屬被加熱到Ac3至Ac3以上100-200'C的溫度范圍，山于在加熱及冷卻過程中發(fā)生重結(jié)晶，晶粒細(xì)化，得到均勻細(xì)小的鐵素體加珠光體。
4.不完全重結(jié)晶區(qū)的加熱溫度在Ac1至Ac3之間。該區(qū)加熱時(shí)，鋼中的珠光體和部分鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)槠妨１容^細(xì)的奧氏體。焊后冷卻時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的鐵素體加珠光體，而未轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的鐵素體不再發(fā)生轉(zhuǎn)變，晶拉比較粗大。因此冷卻后的組織.拈拉大小極不均勻，并保留原始組織中的帶狀組織特征。
    (二)易淬火鋼的熱影響區(qū)組織。
    1.淬火區(qū)被加熱到超過AC3以.上的溫度區(qū)，由于焊后冷卻速度快，容易獲得淬火組織、在緊靠焊縫相當(dāng)于過熱區(qū)的部分常為粗大的馬氏體，而相當(dāng)于正火區(qū)的部分為細(xì)小馬氏針.也可能會產(chǎn)生貝氏體，從而形成與馬氏體共存的混合組織。
    2.不完全淬火區(qū)被加熱到Ac1~Ac3之間的溫度區(qū)，在快速加熱過程中，鐵素體兒乎不發(fā)生變化，而珠光體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。在隨后快速冷卻過程中，這部分奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，形成了馬氏體加鐵素體的混合組織。http://www.oppein.biz 
    3.回火區(qū)被加熱到低于Ac1的溫度區(qū)。若炸前為淬火狀態(tài)的金屬，在相當(dāng)于回火區(qū)的部分會獲得問火組織，若焊前為退火狀態(tài)的金屬，則加熱低于Ac1的區(qū)域不發(fā)生變化。
熱影響區(qū)性能的變化
    熱形響區(qū)組織的變化引起性能的變化，最主要的是機(jī)械性能的變化。
 非熱處理強(qiáng)化鋼(熱軋和正火狀態(tài))和熱處理強(qiáng)化鋼(調(diào)質(zhì)狀態(tài))熱影響區(qū)金屬性能的變化。
非強(qiáng)化鋼焊后，熱影響區(qū)金城的強(qiáng)度、硬度有所提高，塑性、韌性有所下降，但變化優(yōu)一般不大。熱處理強(qiáng)化鋼焊后，熱影響試金屬出現(xiàn)一個強(qiáng)度、硬度下降較大的區(qū)域，共范圍較寬.稱為軟化區(qū)。它是調(diào)質(zhì)鋼炸接時(shí)的問題之一。熔合線處的強(qiáng)度、硬度均偏高，對某些鋼易產(chǎn)生冷裂紋，給焊接操作造成一定的困難。
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