焊接基础知识二

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1、八、焊接接头剖析人体是由无数细胞组成，健康的细胞保证了人体的健康。一项钢结构工程是由无数个焊接接头组成，接头质量的好坏，关系到安全使用。焊接接头既然如此重要，不妨将焊接接头分析一下，逐个分析其利害关系。从图7中可以看出，焊接接头由四部分组成：焊缝、熔合区、热影响区、热应变脆化区等。图7焊接接头组成示意(0A)；2-熔合区(AB)；3—热形响区(BC)；4一热应变脆化区(CD)在焊接过程屮，齐区进行着不同的冶金过程，并分别经常不同的热循环和应变循环的作用，各区的组织和性能冇较大差异。1.熔合区这种冶金过程比炼钢炉复杂得多，熔合区旁边是熔合线，是焊接接头屮母材热影响区与焊缝的

2、交界部位，即焊缝轮廓线，此线是不规则的、呈锯齿形曲线。熔合线附近，由于温度高，母材品粒发生严重长大，使焊缝金屈塑性下降，是力学性能最差的部位，熔合线组织与性能也不均匀。2.焊接热影响区的组织和性能一提起热彩响区，就知道这个区域是焊接接头组织最薄弱的地方。实践表明,焊缝质量在相当程度上决定于热影响区。例如，焊缝破裂往往发生在热影响区。压力容器、压力管道做爆破试验时，一般在热影响破损，当然也冇发生在焊缝屮部，那是由丁未焊透、夹渣等缺陷引起。下而从三种材料分析研究热影响区状态,如图8和图9o8易淬火钢与不易淬火钢热影响区划分示意1一过热区'2—正火区；3—部分相变区34—淬火区

3、$5—部分淬火区；6—回火区温度/r1…过热区！2—

4、很好，强度有所下降。④再结晶区碳钢为450〜750°C,力学性能无明显影响。⑤淬火区相当于不易淬火钢的1—过热区、2—正火区。此区域焊后出现淬火组织，故硕度、强度增高，塑性韧性下降。由于组织不均匀，易产生冷裂纹。⑥部分淬火区该区的不完全淬火组织使塑性和韧性下降。⑦冋火区母材焊前为退火状态，则在Ac】温度（给723°C）以下区域，一般不发生组织变化而保持原始状态；若母材焊前可淬火状态或淬火加低温冋火状态，则在低于As的不同温度和停留时间下将获得不同的回火组织。（2）不锈钢热影响区划分①过热区加热温度在Tks〜「（1100〜1500°C）Z间，该区域中母材仍为奥氏体或铁素体（

5、因加热和急剧冷却时奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢均不发生相变）。若温度大于Ts,奥氏体或铁素铁晶粒急剧长大，温度越高，停留时间越长,晶粒越粗大，使该区塑性和韧性下降。①o相脆化区普通纯度铁素体不锈钢母材或焊缝中3“>21%时，若在520〜820°C长期加热会出现一种又硬又脆的FenCrm,IIV高达800-1000,称为。相,割断了晶间的联系，使该区的塑性和韧性严重降低，而且抗品间腐蚀性能也有所下降。②墩化区加热温度在850〜450°CZ间，在该温度停留一定时间（如在700〜750°C,只需停留十几秒后）,奥氏体不锈钢中碳和钻在晶粒边界处形成碳化铭（Cr23C8）,使晶粒边

6、界处奥氏体局部贫钮，奥氏体不锈钢丧失抗晶间腐蚀能力。③475°C脆性区加热温度600〜400°C,在该温度停留一定时间后，铁素体不锈钢的硕度显著増高，冲击韧性严重下降，一般称为475°C脆性。有些奥氏体不锈钢在一定条件卜，也会产生475°C脆性，如焊缝中当铁素体含量较高时，若在350〜500°C区间停留数十或数百小时，易出现475°C脆性。1.热应变脆化区由丁•焊接热应变作用而发生脆化的区域称为热应变脆化区。形成的原因及条件是，对于低碳钢、低合金高强度钢和低合金低温钢，当钢中含有较高的氮时，在焊接热循环和焊接应变循坏作用下，焊接接头某些区域会出现热应变脆化现象。热应变脆化

7、区的温度范围约在600〜200°CZ间，250°C是最敬感温度。脆化的程度与温度及在该温度下的热应变量有关，热应变量越大，脆化程度也越人。热应变脆化区的塑性和韧性显著下降，这是焊接接头另一薄弱地带，必须引起注意。综上所述，可以得出一条结论，焊接接头区是焊接结构中的一个薄弱坏节，其原因是：组织和性能存在着很大的不均匀性，产生了不利的粗大组织（粗大魏氏组织、粗大奥氏体、粗大铁素体、粗大马氏体），析出不利的组织带和脆性相，使接头性能大大下降，焊缝中容易产生焊接缺陷。九、焊缝金属的结晶组织焊接熔池从液相向同相的转变的过程称为焊接熔池的