㈠ 焊縫組織是否有可能全部是等軸晶,為什麼
不可能,等軸晶多出現在多層焊接時,因後一層焊縫相對前一層焊縫進行加熱,使其發生相變再結晶,從而柱狀晶消失,形成細小的等軸晶。
㈡ 焊接熔池凝固與一般鑄錠凝固有何不同的特點
首先,焊接熔池體積比鑄錠小得多,故冷卻速度快;再者,焊接熔池的熔化溫度比鑄錠煉鋼高,液體金屬處於高過熱狀態,元素燒損大;還有,焊接熔池是在不斷的移動,即熔化金屬是在運動中結晶的。因此,焊接熔池結晶的特點是容易得到柱狀晶,而不易得到等軸晶。
㈢ 焊接結晶裂紋的形成機理
熱裂紋發生於焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區大致在固相線附近的高溫區,最常見的熱裂紋是結晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過程中,結晶偏析使雜質生成的低熔點共晶物富集於晶界,形成所謂\「液態薄膜\」,在特定的敏感溫度區(又稱脆性溫度區)間,其強度極小,由於焊縫凝固收縮而受到拉應力,最終開裂形成裂紋。
結晶裂紋最常見的情況是沿焊縫中心長度方向開裂,為縱向裂紋,有時也發生在焊縫內部兩個柱狀晶之間,為橫向裂紋。弧坑裂紋是另一種形態的,常見的熱裂紋。
㈣ 電焊圓行焊接
、焊縫的一次結晶組織有何特徵?
答:焊接熔池的結晶也遵循一般液體金屬結晶的基本規律:形成晶核和晶核長大。焊接熔池中的液體金屬在凝固時,通常融合區母材上的半融化晶粒成為晶核。然後晶核吸附周圍液體的原子進行長大,由於晶體是沿著與導熱方向相反的方向成長,同時它也向著兩側方向成長,但由於受到相鄰的正在生長的晶體所阻擋,因此晶體形成柱狀形態的晶體稱為柱狀晶。此外,在一定條件下,熔池中的液體金屬在凝固時也會產生自發晶核,如果散熱是沿各個方向進行,則晶體就沿各個方向均勻地長成晶粒狀晶體,這種晶體稱為等軸晶。焊縫中通常見到的柱狀晶,在一定條件下,焊縫中心也會出現等軸晶。
二、焊縫的二次結晶組織有何特徵?
答:焊縫金屬的組織,在一次結晶之後金屬繼續冷卻到相變溫度以下,又發生金相組織的變化,如低碳鋼焊接時,一次結晶的晶粒都是奧氏體晶粒,當冷卻到低於相變溫度時,奧氏體分解為鐵素體和珠光體,所以二次結晶後的組織大部分是鐵素體加少量珠光體。但由於焊縫的冷卻速度較快,所得珠光體含量一般比平衡組織中的含量達,冷卻速度越快,珠光體含量越高,而鐵素體量越少,硬度和強度也都有所提高,而塑性和韌性則有所降低。經二次結晶後,得到室溫下的實際組織。不同鋼材在不同焊接工藝條件下所得到的焊縫組織是不同的。
㈤ 焊接接頭的組成及特點是什麼
(一)焊接接頭由焊縫金屬和熱影響區組成。
1)焊縫金屬:焊接加熱時,焊縫處的溫度在液相線以上,母材與填充金屬形成共同熔池,冷凝後成為鑄態組織。在冷卻過程中,液態金屬自熔合區向焊縫的中心方向結晶,形成柱狀晶組織。由於焊條芯及葯皮在焊接過程中具有合金化作用,焊縫金屬的化學成分往往優於母材,只要焊條和焊接工藝參數選擇合理,焊縫金屬的強度一般不低於母材強度。
2)熱影響區:在焊接過程中,焊縫兩側金屬因焊接熱作用而產生組織和性能變化的區域。
(二)低碳鋼的熱影響區分為熔合區、過熱區、正火區和部分相變區。
1)熔合區 位於焊縫與基本金屬之間,部分金屬焙化部分未熔,也稱半熔化區。加熱溫度約為1 490~1 530°C,此區成分及組織極不均勻,強度下降,塑性很差,是產生裂紋及局部脆性破壞的發源地。
2)過熱區 緊靠著熔合區,加熱溫度約為1 100~1 490°C。由於溫度大大超過Ac3,奧氏體晶粒急劇長大,形成過熱組織,使塑性大大降低,沖擊韌性值下降25%~75%左右。
3)正火區 加熱溫度約為850~1 100°C,屬於正常的正火加熱溫度范圍。冷卻後得到均勻細小的鐵素體和珠光體組織,其力學性能優於母材。
4)部分相變區 加熱溫度約為727~850°C。只有部分組織發生轉變,冷卻後組織不均勻,力學性能較差。
㈥ 為什麼焊縫中會形成柱狀晶為什麼鋼鐵中看不到,而鎂,鋁中能看到
你說的鋼鐵是狀態,鑄造的都多少會有柱狀晶
㈦ 為什麼焊接速度大時,焊縫中心易出現大量等軸晶
冷卻速度來慢時,焊縫結晶是源從熔合線開始,以柱狀晶的形態向焊縫中心發展。焊接速度大時,冷卻速度快,柱狀晶還未到達焊縫中心時,焊縫中心溫度已下降到結晶溫度以下,所以產生等軸晶。
等軸晶的產生應該是與冷卻速度相關,而焊接速度快導致冷卻速度快。
㈧ 熔合區是如何形成的它為什麼有時會成為整個焊接接頭的薄弱區域
熔焊熱源的高溫集中熔化焊縫區金屬,並向工件金屬傳導熱量,必然引起焊縫及附近區域金屬的組織和性為熔化焊縫區各點溫度變化示意能發生變化。由於各點與焊縫中心距離不同,所受的最高加熱溫度不同,相當於對焊接接頭區域進行了一次不同規范的熱處理,因此焊接接頭的各部位會出現不同的組織變化和性能變化。
整個焊接接頭由焊縫區、熔合區、熱影響區構成。
1、焊縫區
焊縫區是在焊接接頭橫截面上測量的焊縫金屬的區域,焊縫區(熔焊時,是焊縫表面和熔合線所包圍的區域。焊縫區在冷卻過程中以熔合線上局部半熔化的晶粒為核心向內生長,生長方向為散熱最快方向,最終成長為柱狀晶粒。晶粒前沿伸展到焊縫中心,呈柱狀鑄態組織,此種結晶方式稱為聯生結晶。聯生結晶過程使化學成分和雜質易在焊縫中心區產生偏析,引起焊縫金屬力學性能下降,因此焊接時要以適當擺動和滲合金等方式加以改善。
2、熔合區
熔合區是焊接接頭中焊縫金屬向熱影響區過渡的區域。該區很窄,兩側分別為經過完全熔化的焊縫區和完全不熔化的熱影響區。熔合區的加熱溫度在合金的固 液相線之間。熔合區具有明顯的化學不均勻性,從而引起組織不均勻,其組織特徵為少量鑄態組織和粗大的過熱組織,因而塑性差,強度低,脆性大,易產生焊接裂紋和脆性斷裂,是焊接接頭最薄弱的環節之一。
3、熱影響區
熱影響區是焊縫兩側因焊接熱作用沒有熔化但發生金相組織變化和力學性能變化的區域。根據熱影響區內各點受熱情況的不同,熱影響區可分為過熱區、正火區和部分相變區。
1)、過熱區
過熱區是指熱影響區內具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區域。其加熱溫度為AC3以上100-200℃至固相線之間。該區內奧氏體晶粒急劇長大,形成過熱組織,因此塑性和韌性差,也是焊接接頭的一個薄弱環節。對易淬火硬化材料,該區的脆性會更大。
2)、正火區
正火區是指熱影響區內相當於受到正火熱處理的區域。加熱溫度為AC3至AC3+(100-200)℃之間。此溫度區間與正火溫度區間相同,金屬完全發生重結晶,冷卻後為均勻而細小的正火組織,力學性能明顯改善,該區是焊接接頭中組織和性能最好的區域。
3)部分相變區
部分相變區是指熱影響區內組織發生部分轉變的區域。加熱溫度在AC1至AC3之間。該區內的熱溫度在珠光體和部分鐵素體發生重結晶,使晶粒細化,而另一部分鐵素體來不及轉變,冷卻後成為粗大的鐵素體與細晶粒珠光體的混合組織。由於晶粒大小不一,故該區力學性能較差。
熔焊方法不可避免地要出現熔合區和熱影響區。這兩個區域的大小和組織性能取決於被焊材料、焊接方法、焊接工藝參數等因素。焊接方法不同,上述兩區的大小也不同,一般來說,加熱能量集中或提高焊接速度可減小上述兩區。
以上是針對低碳鋼熔焊時的分析,而不同材料對加熱的敏感性不同,熔合區和熱影響區的表現形式也不一樣。如易淬硬材料會產生淬硬組織,使焊接接頭力學性能降低。
熔合區和熱影響區的存在對提高焊接接頭的性能不利,在熔焊過程中無法消除它,所以常採用焊後熱處理的方式(正火或退火)來消除或改善。