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碳鋼焊接後焊縫區組織是什麼

發布時間:2021-02-03 00:57:32

① 焊接低碳鋼時,熱影響區的組織和性能的變化

焊接區會出現貧鉻現象和應力使焊縫容易出現晶間腐蝕和斷裂這就是所謂的γ+δ雙向性所以焊接時應選具有γ+δ雙向組織的焊材

② 焊接熱影響區可以 分為哪三個區其組織性能各如何

焊接熱影響區:簡稱HAZ(heat
affect
zone
)在焊接熱循環作用下,焊縫兩側處於固態的母材發生明顯的組織和性能變化的區域,稱為焊接熱影響區。
一、不易淬火鋼的組織分布
特點:焊接空冷條件下不易形成馬氏體。如低碳鋼,16Mn,15MnV和15MnTi等。
按加熱溫度和組織特徵可劃分為過熱區、正火區、部分正火區和再結晶區四個區域。如圖所示。
1、過熱區(粗晶區)
溫度在固相線至1100℃之間,寬度約1~3mm。焊接時,該區域內奧氏體晶粒嚴重長大,冷卻後得到晶粒粗大的過熱組織,塑性和韌度明顯下降。
2、相變重結晶區(正火區或細晶區)
溫度在1100℃~Ac3之間,寬度約1.2~4.0mm。焊後空冷使該區內的金屬相當於進行了正火處理,故其組織為均勻而細小的鐵素體和珠光體,力學性能優於母材。
3、不完全重結晶區(也稱部分正火區)
加熱溫度在Ac3~Ac1之間。焊接時,只有部分組織轉變為奧氏體;冷卻後獲得細小的鐵素體和珠光體,其餘部分仍為原始組織,因此晶粒大小不均勻,力學性能也較差。
4、再結晶區
如果母材焊前經過冷加工變形,溫度在Ac1~450℃之間,還有再結晶區
。該區域金屬的力學性能變化不大,只是塑性有所增加。如果焊前未經冷塑性變形,則熱影響區中就沒有再結晶區。
二、易淬火鋼的組織分布
特點:空冷下容易淬火形成馬氏體。如18MnMoNb、30CrMnSi等。
1、完全淬火區
焊接時熱影響區處於AC3以上的區域,由於這類鋼的淬硬傾向較大,故焊後得到淬火組織(馬氏體)。在靠近焊縫附近(相當於低碳鋼的過熱區),由於晶粒嚴重長大,故得到粗大的馬氏體,而相當於正火區的部位得到細小的馬氏體。根據冷卻速度和線能量的不同,還可能出現貝氏體,從而形成了與馬氏體共存的混合組織。這個區在組織特徵上都是屬同一類型(馬氏體),只是粗細不同,因此統稱為完全淬火區。
2、不完全淬火區
母材被加熱到AC1~
AC3溫度之間的熱影響區,在快速加熱條件下,鐵素體很少溶入奧氏體,而珠光體、貝氏體、索氏體等轉變為奧氏體。在隨後快冷時,奧氏體轉變為馬氏體。原鐵素體保持不變,並有不同程度的長大,最後形成馬氏體-鐵素體的組織,故稱不完全淬火區。如含碳量和合金元素含量不高或冷卻速度較小時,也可能出現索氏體和體素體。
如果母材在焊前是調質狀態,那麼焊接熱影區的組織,除在上述的完全淬火和不完全淬火區之外,還可能發生不同程度的回火處理,稱為回火區(低於AC1
以下的區域)。
在焊接快速加熱和連續冷卻的條件下,相轉變屬於非平衡轉變,焊接熱影響區常見的組織有鐵素體、珠光體、魏氏組織、上貝氏體、下貝氏體、粒狀貝氏體、低碳馬氏體、高碳馬氏體及
M-A
組元等。
在一定條件下,熱影響區出現哪幾種組織主要與母材的化學成分和焊接工藝條件有關,母材的化學成分是決定熱影響區組織的主要因素

③ 焊接熱影響區可以 分為哪三個區其組織性能各如何

焊接熱影響區:簡稱HAZ(heat
affect
zone
)在焊接熱循環作用下,焊縫兩側處於固態的母材發生明顯的組織和性能變化的區域,稱為焊接熱影響區。
一、不易淬火鋼的組織分布
特點:焊接空冷條件下不易形成馬氏體。如低碳鋼,16Mn,15MnV和15MnTi等。
按加熱溫度和組織特徵可劃分為過熱區、正火區、部分正火區和再結晶區四個區域。如圖所示。
1、過熱區(粗晶區)
溫度在固相線至1100℃之間,寬度約1~3mm。焊接時,該區域內奧氏體晶粒嚴重長大,冷卻後得到晶粒粗大的過熱組織,塑性和韌度明顯下降。
2、相變重結晶區(正火區或細晶區)
溫度在1100℃~Ac3之間,寬度約1.2~4.0mm。焊後空冷使該區內的金屬相當於進行了正火處理,故其組織為均勻而細小的鐵素體和珠光體,力學性能優於母材。
3、不完全重結晶區(也稱部分正火區)
加熱溫度在Ac3~Ac1之間。焊接時,只有部分組織轉變為奧氏體;冷卻後獲得細小的鐵素體和珠光體,其餘部分仍為原始組織,因此晶粒大小不均勻,力學性能也較差。
4、再結晶區
如果母材焊前經過冷加工變形,溫度在Ac1~450℃之間,還有再結晶區
。該區域金屬的力學性能變化不大,只是塑性有所增加。如果焊前未經冷塑性變形,則熱影響區中就沒有再結晶區。
二、易淬火鋼的組織分布
特點:空冷下容易淬火形成馬氏體。如18MnMoNb、30CrMnSi等。
1、完全淬火區
焊接時熱影響區處於AC3以上的區域,由於這類鋼的淬硬傾向較大,故焊後得到淬火組織(馬氏體)。在靠近焊縫附近(相當於低碳鋼的過熱區),由於晶粒嚴重長大,故得到粗大的馬氏體,而相當於正火區的部位得到細小的馬氏體。根據冷卻速度和線能量的不同,還可能出現貝氏體,從而形成了與馬氏體共存的混合組織。這個區在組織特徵上都是屬同一類型(馬氏體),只是粗細不同,因此統稱為完全淬火區。
2、不完全淬火區
母材被加熱到AC1~
AC3溫度之間的熱影響區,在快速加熱條件下,鐵素體很少溶入奧氏體,而珠光體、貝氏體、索氏體等轉變為奧氏體。在隨後快冷時,奧氏體轉變為馬氏體。原鐵素體保持不變,並有不同程度的長大,最後形成馬氏體-鐵素體的組織,故稱不完全淬火區。如含碳量和合金元素含量不高或冷卻速度較小時,也可能出現索氏體和體素體。
如果母材在焊前是調質狀態,那麼焊接熱影區的組織,除在上述的完全淬火和不完全淬火區之外,還可能發生不同程度的回火處理,稱為回火區(低於AC1
以下的區域)。
在焊接快速加熱和連續冷卻的條件下,相轉變屬於非平衡轉變,焊接熱影響區常見的組織有鐵素體、珠光體、魏氏組織、上貝氏體、下貝氏體、粒狀貝氏體、低碳馬氏體、高碳馬氏體及
M-A
組元等。
在一定條件下,熱影響區出現哪幾種組織主要與母材的化學成分和焊接工藝條件有關,母材的化學成分是決定熱影響區組織的主要因素

④ 何為焊接熱影響區低碳鋼焊接時熱影響區分為哪些區段

焊接熱影響區:在焊接熱循環作用下,焊縫兩側處於固態的母材發生明顯專的組織和性能變化的區域屬,稱為焊接熱影響區。
焊接接頭是由焊縫、熔合區和熱影響區三個部分組成的.

低碳鋼焊接時熱影響區分為
過熱區(粗晶區)
相變重結晶區(正火區或細晶區)
不完全重結晶區(也稱部分正火區)
再結晶區

⑤ 珠光體剛焊接接頭組織性能是什麼

珠光體剛焊接接頭組織性能:
珠光體鋼焊接接頭分為焊縫區、熔合區和熱影響區三個主要特徵區。採用奧氏體鋼焊條時,焊縫組織為奧氏體加少量的骨架狀鐵素體。熔合區為針狀組織和不易被腐蝕出來的「白亮」帶;靠近熔合區為具有粗大組織的熱影響區。顯微硬度測試表明:熔合區為一個高硬度區。
珠光體鋼焊縫金屬的稀釋程度受焊接方法、接頭形式、焊接工藝參數(焊接電流、焊接速度)、預熱溫度、焊工操作技術等因素影響。由於稀釋、電弧對流和機械攪拌等作用,焊縫金屬是奧氏體鋼焊條與珠光體母材的均勻混合區。不同的坡口形式和焊接工藝,母材對填充金屬的稀釋程度也不一樣。
焊接金屬的化學成分可以根據填充金屬、母材成分和熔合比來計算。焊縫組織可以根據舍夫勒焊縫組織圖預測。實際上,焊縫中間部位與焊縫邊緣的化學成分有很大的差別,熔池邊緣靠近固態母材處,液態金屬的溫度較低、流動性差,液態停留時間較短,受到機械攪拌作用比較弱,是一個滯留層。該處熔化的母材與填充金屬不能充分地混合,而且越靠近熔合區,母材成分所佔比例越大。
珠光體鋼焊縫中Cr、Ni元素向熔化的母材中擴散,以及母材中碳元素由於受Cr的親和作用向焊縫中擴散,最終形成一個合金元素濃度梯度。
20號鋼與Cr25Ni20(A402)熔合區附近,合金元素的成分分布。因焊縫中的Cr、Ni含量較高,達到了Schaffler焊縫組織圖中單相奧氏體要求的含量,使得奧氏體組織融合過渡區中的Cr、Ni不足以形成單相奧氏體,快速冷卻時可能形成脆性馬氏體組織。
Cr5Mo鋼與Cr25-Ni13(A302)熔合區附近合金元素的成分分布。這種合金元素濃度的變化必然引起組織變化,形成一個稱為熔合區的過渡區。該過渡區雖然很窄,但對焊接接頭的力學性能有重要影響。
奧氏體焊縫與低碳鋼焊接熔合區兩側在焊態及經過高溫加熱處理後C、Cr元素的電子探針分子結果。顯然,經過6000℃×100h高溫加熱處理後,在焊接熔合區靠近焊縫金屬一側的碳含量顯著增加,使熔合區附近的組織性能發生明顯變化,尤其是沖擊性降低。
Cr是強碳化物形成元素,碳原子沿著激活能較低的晶體邊緣由焊縫擴散遷移到熔合區後,有C元素形成穩定的碳化合物Cr23C6。由於熔合區的碳化物溶解和隨後向焊縫空隙擴散進行的較慢,從而形成明顯的脫碳層。提高焊縫中的鉻含量或鐵素體化元素的含量將促使脫碳層的寬度增加。
Ni是奧氏體化元素,會增大碳的活度系數,降低碳化物的化學穩定性,並消弱碳化物形成元素對碳的結合能力。熔合過渡區的寬度主要受焊接工藝和填充金屬中化學成分的影響,如採用大電流和高Ni含量的焊條就能夠減小熔合區的寬度,特別是馬氏體層的寬度。
珠光體鋼的異質接頭在425℃以下工作時,採用25-13型填充金屬焊接的接頭性能良好;在425℃以上工作時,熔合區靠近珠光體易側產生脆性帶,導致接頭沿熔合線斷裂,所以當珠光體鋼與奧氏體鋼的異質接頭在425℃以上或在溫度、壓力變化較大的環境下工作時,要採用鎳含量大於25%的填充金屬(如A507),甚至採用純Ni基填充金屬,將熔合區的低塑性帶的寬度降低至最小,保證接頭的強度和耐蝕性能。

⑥ tig焊接低碳鋼後的焊縫組織為何種組織

低碳鋼成分就應該是鐵素體+珠光體組織。希望採納

⑦ 低碳鋼焊接時熱影響區各有哪些區段 各區段組織與性能上如何

1、過熱區(1100℃以上):晶粒粗大,可能出現魏式組織,硬化之後易產生裂紋,塑性不好。

2、正火區(850~1100℃):金屬發生重結晶,晶粒細化,韌性、塑性和強度提高,力學性能良好。

3、不完全重結晶區(700~850℃):粗大的鐵素體和細小的珠光體,鐵素體的機械性能不均勻,在急冷條件下可能出現高碳馬氏體,韌性和塑性下降,硬度上升力學性能較差。

(7)碳鋼焊接後焊縫區組織是什麼擴展閱讀:

焊接熱影響區的性能:

1、硬度:焊接熱影響區的硬度主要取決於被焊鋼種的化學成分和冷卻條件,其實質是反映不同金相組織的性能。由於硬度試驗比較方便,因此,常用熱影響區的最高硬度HMAX來判斷熱影響區的性能,它可以間接預測熱影響區的韌性、脆性和抗裂性等。

工程中已把熱影響區的HMAX作為評定焊接性的重要指標。應當指出,即使同一組織也有不同的硬度,這與鋼的含碳量以及合金成分有關。例如高碳馬氏體的硬度可達600HV,而低碳馬氏體只有350~390HV。

2、脆化:焊接熱影響區的脆化常常是引起焊接接頭開裂和脆性破壞的主要原因。脆性和韌性是衡量材料在沖擊載荷作用下抵抗斷裂的能力,是材料強度和塑性的綜合體現。材料的脆性越高,意味著材料的韌性越低,抵抗沖擊載荷的能力越差。

由於熱影響區上微觀組織分布是不均勻的,甚至在某些部位出現其強度遠低於母材的情況,亦即發生了嚴重的脆化,因而使焊接熱影響區成為整個接頭的一個薄弱部位。因此,研究焊接熱影響區的脆化問題,了解和認識脆化現象主要涉及粗晶脆化、組織脆化以及熱應變時效脆化等脆化機制,從而提高其韌性以改善整個接頭的力學性能。

3、韌化:焊接熱影響區特別是熔合區和粗晶區是整個焊接接頭的薄弱地帶,因此,應採取措施提高焊接熱影響區的韌性。

但焊接熱影響區的韌性不可能像焊縫那樣利用添加微量合金元素的方法加以調整和改善,它是材質本身所固有的,故只能通過提高材質本身的韌性和某些工藝措施在一定范圍內加以改善。根據研究,焊接熱影響區的韌化可採用以下兩方面的措施。

4、軟化:冷作強化或熱處理強化的金屬或合金,在焊接熱影響區一般均會產生不同程度的失強現象,最典型的是經過調質處理的高強鋼和具有沉澱強化及彌散強化的合金,焊後在熱影響區產生的軟化或失強。冷作強化金屬或合金的軟化,則是由再結晶引起的。熱影響區軟化或失強對焊接接頭力學性能的影響相對較小,但卻不易控制。

⑧ 什麼叫做焊接熱影響區

熱影響區
的組織分布
(1)完全淬火區:
焊接時熱影響區處於
AC3
以上的區域,由於這類鋼的
淬硬
傾向較大,故焊後得到淬火組織(
馬氏體
)。在靠近焊縫附近(相當於
低碳鋼
的過熱區),由於晶粒嚴重長大,故得到粗大的馬氏體,而相當於正火區的部位得到細小的馬氏體。根據
冷卻速度

線能量
的不同,還可能出現
貝氏體
,從而形成了與馬氏體共存的混合組織。這個區在組織特徵上都是屬同一類型(馬氏體),只是粗細不同,因此統稱為完全淬火區。
(2)
不完全淬火
區:
母材
被加熱到AC1~
AC3溫度之間的熱影響區,在快速加熱條件下,
鐵素體
很少溶入
奧氏體
,而
珠光體
、貝氏體、
索氏體
等轉變為奧氏體。在隨後快冷時,奧氏體轉變為馬氏體。原鐵素體保持不變,並有不同程度的長大,最後形成馬氏體-鐵素體的組織,故稱不完全淬火區。如含碳量和
合金元素
含量不高或冷卻速度較小時,也可能出現索氏體和
體素
體。
如果母材在焊前是
調質
狀態,那麼焊接熱影區的組織,除在上述的完全淬火和不完全淬火區之外,還可能發生不同程度的
回火處理
,稱為回火區(低於AC1
以下的區域)。
總括以上,金屬在
焊接熱循環
的作用下,熱影響區的組織分布是不均勻的。
熔合區
和過熱區出現了嚴重的晶粒
粗化
,是整個
焊接接頭
的薄弱地帶。對於含碳高、合金元素較多、淬硬傾向較大的
鋼種
,還出現淬火組織馬氏體,降低塑性和韌性,因而易於
產生裂紋

⑨ 焊接熱影響區金相哪些組織是不允許有的

焊縫的常見缺陷有氣孔、夾渣、未焊透及裂紋
其它的就得具體分析了,不一定,內比如大量的馬容氏體會或者母材晶粒過熱粗化會使焊縫脆性變大,影響焊縫強度等。
一般金相焊縫檢測都看氣孔、夾渣、未焊透及裂紋,其它的看焊縫熔深、熔寬,或者用顯微維氏硬度打梯度硬度等。因為焊縫區的受熱情況復雜,一般都有多種組織相互摻雜、過渡,所以都不會讓看具體組織的。

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