材料连接原理 教学课件 作者 杜则裕 第3章 焊缝及热影响区.ppt

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1、主要内容▲熔池凝固与结晶▲焊缝固态相变▲焊缝中的气孔和夹杂▲焊接条件下的金属组织转变▲焊接热影响区的组织和性能材料连接原理第3章焊缝及热影响区1.熔池凝固与结晶(1)熔池凝固的特点熔池在运动状态下的结晶(2)晶核的形成与长大熔合区母材半熔化晶粒上成长的柱状晶焊缝中柱状晶的选择长大(3)熔池结晶形态C0、R和G对结晶形态的影响焊缝结晶形态的变化过程1—平面晶2—胞状晶3—树枝柱状晶4—等轴晶2.焊缝固态相变(1)低碳钢焊缝的固态相变低碳钢单层焊缝消失柱状晶的临界温度低碳钢单层焊缝再加热时的冲击韧度变化(2)低合金钢焊缝的固态

2、相变含钛及硼低合金钢焊缝金属的连续冷却转变图（Wc=0.09%，WTi=0.025%，WB=6×10-4%，Wo=0.034%）马氏体的形态a).板条马氏体（位错型）b).片状马氏体（孪晶型）WM-CCT图合金元素和含氧量对WM-CCT图的影响3.焊缝中的气孔和夹杂(1)气孔的形态电渣焊焊缝的内部气孔(2)气孔的形成不同结晶速度对形成气孔的影响a).结晶速度较小b).结晶速度较大气泡脱离现成表面示意图a).Θ<90°b).Θ>90°(3)气孔的影响因素CaF2和SiO2对焊缝生成气孔的影响氧化物形成OH反应自由能与温度的关

3、系(4)夹杂硅酸盐夹杂引起的裂纹焊缝中的氮化物4.焊接条件下的金属组织转变焊接和热处理时的热过程示意图TM—金属熔点Tm—加热的最高温度t’+t‘’—加热时间t‘m—热处理加热时间tB—热处理保温时间45钢连续冷却转变图F—铁素体P—珠光体Z—中间组织（贝氏体）A—奥氏体M—马氏体实线—焊接（Tm=1350℃，t’=4.5s）虚线—热处理（Tm=1050℃，tB=3min）45钢连续冷却转变图实线—焊接（Tm=1350℃，t’=4.5s）虚线—热处理（Tm=840℃，tB=8min）5.焊接热影响区的组织和性能焊接热影响区

4、的分布特征1—熔合区2—过热区3—正火区4—不完全重结晶区5—母材6—完全淬火区7—不完全淬火区8—回火区低碳钢焊接热影响区各区段的划分与相图的关系a）热影响区各区段的划分及组织分布b）Fe-Fe3C相图c）焊接热循环Tm—加热的最高温度TG—晶粒显著长大的温度焊接热影响区划分方法示意图碳锰钢热影响区的脆化分布