⑴ 焊接接頭的可分為哪些不同區域各部分組織性能如何
焊接接頭包括焊縫、熔合區和熱影響區三部分。 (1)焊縫.焊縫金屬的結晶形成柱狀的鑄態組織,由鐵素體和少量珠光體組成。 焊接時,熔池金屬受電弧吹力和保護氣體的吹動,使熔池底壁的柱狀警惕成長受到干擾,因此,柱狀晶體呈傾斜層狀,晶粒有所細化。又因焊接材料的滲合金作用,焊縫金屬中錳和硅等合金元素的含量可能比母材金屬高,所以焊縫金屬的性能不低於母材。 (2)熔合區 該區被加熱到固相線和液相線之間,熔化的金屬凝固成鑄態組織,而未熔化的金屬因加熱溫度過高而成為過熱的粗晶粒,致使該區強度、塑性和韌性都下降,並引起應力集中,是產生裂紋、局部脆性破壞的發源地。在低碳鋼焊接接頭中,熔合區雖然很窄,但在很大程度上決定著焊接接頭的性能。 (3)熱影響區 由於焊縫附近各點受熱情況不同,熱影響區又分為過熱區、正火區和部分相變區。 1)過熱區 焊接熱影響區中,具有過熱組織火晶粒明顯粗大的區域,稱為過熱區。過熱區被加熱到AC3以上100~200°C至固相線溫度區間,奧氏體晶粒急劇長大,形成過熱組織,因而該區的塑性及韌性降低。對於易淬火硬化的鋼材,此區脆性更大。 2)正火區 該區被加熱到AC3至AC3以上100~200°C之間,金屬發生重結晶,冷卻後得到均勻而細小的鐵素體和珠光體組織(正火組織),其力學性能優於母材。 3)部分相變區 該區被加熱到AC1~AC3之間的溫度范圍內,材料產生部分相變,即珠光體和部分鐵素體發生重結晶,使晶粒細化;部分鐵素體來不及轉變,具有較粗大的晶粒,冷卻後致使材料晶粒大小不均,因此,力學性能稍差。
⑵ 中碳調質鋼焊接時容易出現什麼問題
中碳調質鋼是靠加入高的碳和多的合金元素,保證淬透性,主要利用馬氏體相變強化達到高強高硬的性能,因此其韌性較差,所以焊接性較差,這點從碳當量計算也可以得出。該鋼的冷裂傾向十分明顯,一是由於淬硬傾向十分明顯,另外一點由於Ms點較低,很難產生自回火。焊接時,除了採取焊前預熱,焊後必須進行及時的回火。通常的預熱溫度要>200℃,回火的溫度應該根據其性能的需要來進行,溫度越高,韌性越好,強度越低,同時要注意避免回火脆性。
調質鋼在焊接時另一個顯著的特點就是HAZ的軟化,在Ac1~回火溫度,該溫度區間,材料內部會發生位錯運動,以及畸變應力的進一步釋放,將使得強度降低。粗晶區的脆化也是HAZ的弱點之一,熱輸入大,雖然會使得冷卻時間增大,但是由於中碳調質鋼的淬硬傾向大,增加冷卻時間HAZ粗晶區依舊會是馬氏體組織,而且大的熱輸入晶粒長大加劇,使得脆化更嚴重。因此,建議採用小的熱輸入+預熱。同時小的熱輸入還有利於減小軟化區的寬度。層溫的話不能低於預熱溫度
中碳調質鋼焊前所處的狀態非常重要,退火狀態下進行焊接時,焊後進行整體調質達到性能要求。確定工藝參數的出發點主要是保證在調質處理前不出現裂紋,焊接接頭性能由焊後熱處理來保證。
調質狀態下焊接時,除了裂紋外,HAZ粗晶區的脆化,高溫回火區的軟化問題都很突然出。其中高碳M引起的硬化和脆化可以通過焊後回火來解決,但是高溫回火區的軟化問題,在焊後不能調質處理是無法挽救的。因此在確定調質狀態下的焊接工藝參數時,主要應從防止冷裂紋和避免軟化出發。
⑶ 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。
(3)中碳鋼如何判斷焊接接頭組織擴展閱讀:
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。
⑷ 碳鋼中碳含量與組織結構
根據鐵碳平衡圖,碳鋼的組織結構可分為三大類:
亞共析鋼,含碳量<0.77%,組織為珠光體+鐵素體;
共析鋼,含碳量=0,77%,組織為珠光體;
過共析鋼,含碳量>0.77%,組織為珠光體+滲碳體。
⑸ 中碳鋼焊接時可能會出現哪些問題
產生冷裂紋、氣孔,以及焊接接頭熱影響區變硬(產生淬火組織)。
⑹ 中碳鋼和低碳鋼焊接接頭組織有何不同,其主要原因是什麼
碳鋼復材料焊接,選擇焊制材的原則是:等強匹配。也就是說,選擇的焊材,焊接完之後,焊縫的強度不能低於任何一側母材的強度。
如果中碳鋼和低碳鋼焊接,由於中碳鋼的含碳量高,強度肯定比低碳鋼要高,所以要根據中碳鋼材料來選擇焊材。
中碳鋼含碳量比低碳鋼高,強度較高,焊接性較差。常用的有35、45、55號鋼。中碳鋼焊條電弧焊及其鑄件焊補的主要特點如下:
(1)熱影響區容易產生淬硬組織。含碳量越高,板厚越大,這種傾向也越大。如果焊接材料和工
藝規范選用不當,容易產生冷裂紋。
(2)由於基本金屬含碳量較高,所以焊縫的含碳量也較高,容易產生熱裂紋。
(3)由於含碳量的增高,所以對氣孔的敏感性增加。因此對焊接材料的脫氧性,基本金屬的除油
除銹,焊接材料的烘乾等,要求更加嚴格。
提問者沒有給出具體材料牌號。對於中碳鋼來說,506焊條是一種適用焊條,可以嘗試一下,做個焊接試驗,進行選擇。
希望對你有幫助。
⑺ 中碳鋼焊接的主要特點是什麼採取的工藝措施是什麼
(一)中碳鋼一般是指含碳量在0.25~0.60%左右的碳鋼,其焊接特點及採取的工藝措施 如下:
母材近縫區容易產生低塑性的淬硬組織。含碳量越高,板壁厚,這種淬硬傾向也越大。焊件剛度較大,冷卻速度較快和焊條選用不當時,容易產生冷裂紋。
由於母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例為30%左右,所以焊縫的含碳量較高,其結果是焊縫金屬容易產生熱裂紋和冷裂紋。
(二)焊接中碳鋼採取的措施:
盡可能選用鹼性低氫型焊條。這類焊條的抗冷裂及抗熱裂能力較高。個別情況下,通過嚴格控制預熱溫度和盡量減少母材熔深即減少焊縫中的含碳量等工藝措施,採用鈦鐵鈣型焊條也可能得到滿意效果。
當焊接接頭的強度不要求和母材相等時,應選用強度低的鹼性低氫焊條,如J426、H427。這類焊條焊接的焊縫塑性好、產生冷裂及熱裂的危險性更小。
在特殊情況下,可採用鉻鎳不銹鋼焊條焊接或補焊中碳鋼。其特點是在焊前不預熱的情況下,也不容易產生近縫區冷裂紋。用於焊接中碳鋼的鉻鎳不銹鋼焊條有A302,A307、A402、A407等。採用這類焊條焊接時,電流要小,焊接層數要多,操作時母材熔深要淺。但成本高,一般不宜採用。
預熱是焊接和補焊中碳鋼的主要工藝措施,尤其是焊件的厚度、剛度較大時,預熱有利於減低熱影響區最高硬度,防止產生冷裂紋,並能改善接頭的塑性。例如35號鋼和45號鋼(包括鑄鋼)預熱溫度可選用150~250℃。含碳量再高或者因厚度和剛度很大,裂紋傾向大時,可將預熱溫度提高到250~400℃。局部預熱的加熱范圍為焊口兩側
150~200mm左右。
⑻ 中碳鋼施焊的特點
中碳鋼含碳量較抄高,焊接性比低碳鋼差。中碳鋼焊接的主要問題是焊接熱影響區容易產生低塑性淬硬組織。這種淬硬傾向隨著鋼中含碳量增加而增大。當焊件剛性較大或焊接材料、焊接規范選擇不當時,容易產生冷裂紋。多層焊的第一層焊縫,由於母材金屬熔合到焊縫中的比例較高,使焊縫金屬含碳量及硫、磷雜質含量增高,容易產生熱裂紋。
⑼ 中碳鋼焊接時,熱影響區容易產生淬硬組織我說的對嗎
你說的是對的
由於含碳量大,所以碳和其它元素會形成淬
硬組織
,比如
馬氏體
或類馬氏體的
貝氏體
等
容易出現
冷裂紋
所以要預熱、小熱輸入
哈哈,我說多了
⑽ 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。