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碳钢焊接后焊缝区组织是什么

发布时间:2021-02-03 00:57:32

① 焊接低碳钢时,热影响区的组织和性能的变化

焊接区会出现贫铬现象和应力使焊缝容易出现晶间腐蚀和断裂这就是所谓的γ+δ双向性所以焊接时应选具有γ+δ双向组织的焊材

② 焊接热影响区可以 分为哪三个区其组织性能各如何

焊接热影响区:简称HAZ(heat
affect
zone
)在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域,称为焊接热影响区。
一、不易淬火钢的组织分布
特点:焊接空冷条件下不易形成马氏体。如低碳钢,16Mn,15MnV和15MnTi等。
按加热温度和组织特征可划分为过热区、正火区、部分正火区和再结晶区四个区域。如图所示。
1、过热区(粗晶区)
温度在固相线至1100℃之间,宽度约1~3mm。焊接时,该区域内奥氏体晶粒严重长大,冷却后得到晶粒粗大的过热组织,塑性和韧度明显下降。
2、相变重结晶区(正火区或细晶区)
温度在1100℃~Ac3之间,宽度约1.2~4.0mm。焊后空冷使该区内的金属相当于进行了正火处理,故其组织为均匀而细小的铁素体和珠光体,力学性能优于母材。
3、不完全重结晶区(也称部分正火区)
加热温度在Ac3~Ac1之间。焊接时,只有部分组织转变为奥氏体;冷却后获得细小的铁素体和珠光体,其余部分仍为原始组织,因此晶粒大小不均匀,力学性能也较差。
4、再结晶区
如果母材焊前经过冷加工变形,温度在Ac1~450℃之间,还有再结晶区
。该区域金属的力学性能变化不大,只是塑性有所增加。如果焊前未经冷塑性变形,则热影响区中就没有再结晶区。
二、易淬火钢的组织分布
特点:空冷下容易淬火形成马氏体。如18MnMoNb、30CrMnSi等。
1、完全淬火区
焊接时热影响区处于AC3以上的区域,由于这类钢的淬硬倾向较大,故焊后得到淬火组织(马氏体)。在靠近焊缝附近(相当于低碳钢的过热区),由于晶粒严重长大,故得到粗大的马氏体,而相当于正火区的部位得到细小的马氏体。根据冷却速度和线能量的不同,还可能出现贝氏体,从而形成了与马氏体共存的混合组织。这个区在组织特征上都是属同一类型(马氏体),只是粗细不同,因此统称为完全淬火区。
2、不完全淬火区
母材被加热到AC1~
AC3温度之间的热影响区,在快速加热条件下,铁素体很少溶入奥氏体,而珠光体、贝氏体、索氏体等转变为奥氏体。在随后快冷时,奥氏体转变为马氏体。原铁素体保持不变,并有不同程度的长大,最后形成马氏体-铁素体的组织,故称不完全淬火区。如含碳量和合金元素含量不高或冷却速度较小时,也可能出现索氏体和体素体。
如果母材在焊前是调质状态,那么焊接热影区的组织,除在上述的完全淬火和不完全淬火区之外,还可能发生不同程度的回火处理,称为回火区(低于AC1
以下的区域)。
在焊接快速加热和连续冷却的条件下,相转变属于非平衡转变,焊接热影响区常见的组织有铁素体、珠光体、魏氏组织、上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、低碳马氏体、高碳马氏体及
M-A
组元等。
在一定条件下,热影响区出现哪几种组织主要与母材的化学成分和焊接工艺条件有关,母材的化学成分是决定热影响区组织的主要因素

③ 焊接热影响区可以 分为哪三个区其组织性能各如何

焊接热影响区:简称HAZ(heat
affect
zone
)在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域,称为焊接热影响区。
一、不易淬火钢的组织分布
特点:焊接空冷条件下不易形成马氏体。如低碳钢,16Mn,15MnV和15MnTi等。
按加热温度和组织特征可划分为过热区、正火区、部分正火区和再结晶区四个区域。如图所示。
1、过热区(粗晶区)
温度在固相线至1100℃之间,宽度约1~3mm。焊接时,该区域内奥氏体晶粒严重长大,冷却后得到晶粒粗大的过热组织,塑性和韧度明显下降。
2、相变重结晶区(正火区或细晶区)
温度在1100℃~Ac3之间,宽度约1.2~4.0mm。焊后空冷使该区内的金属相当于进行了正火处理,故其组织为均匀而细小的铁素体和珠光体,力学性能优于母材。
3、不完全重结晶区(也称部分正火区)
加热温度在Ac3~Ac1之间。焊接时,只有部分组织转变为奥氏体;冷却后获得细小的铁素体和珠光体,其余部分仍为原始组织,因此晶粒大小不均匀,力学性能也较差。
4、再结晶区
如果母材焊前经过冷加工变形,温度在Ac1~450℃之间,还有再结晶区
。该区域金属的力学性能变化不大,只是塑性有所增加。如果焊前未经冷塑性变形,则热影响区中就没有再结晶区。
二、易淬火钢的组织分布
特点:空冷下容易淬火形成马氏体。如18MnMoNb、30CrMnSi等。
1、完全淬火区
焊接时热影响区处于AC3以上的区域,由于这类钢的淬硬倾向较大,故焊后得到淬火组织(马氏体)。在靠近焊缝附近(相当于低碳钢的过热区),由于晶粒严重长大,故得到粗大的马氏体,而相当于正火区的部位得到细小的马氏体。根据冷却速度和线能量的不同,还可能出现贝氏体,从而形成了与马氏体共存的混合组织。这个区在组织特征上都是属同一类型(马氏体),只是粗细不同,因此统称为完全淬火区。
2、不完全淬火区
母材被加热到AC1~
AC3温度之间的热影响区,在快速加热条件下,铁素体很少溶入奥氏体,而珠光体、贝氏体、索氏体等转变为奥氏体。在随后快冷时,奥氏体转变为马氏体。原铁素体保持不变,并有不同程度的长大,最后形成马氏体-铁素体的组织,故称不完全淬火区。如含碳量和合金元素含量不高或冷却速度较小时,也可能出现索氏体和体素体。
如果母材在焊前是调质状态,那么焊接热影区的组织,除在上述的完全淬火和不完全淬火区之外,还可能发生不同程度的回火处理,称为回火区(低于AC1
以下的区域)。
在焊接快速加热和连续冷却的条件下,相转变属于非平衡转变,焊接热影响区常见的组织有铁素体、珠光体、魏氏组织、上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、低碳马氏体、高碳马氏体及
M-A
组元等。
在一定条件下,热影响区出现哪几种组织主要与母材的化学成分和焊接工艺条件有关,母材的化学成分是决定热影响区组织的主要因素

④ 何为焊接热影响区低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段

焊接热影响区:在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显专的组织和性能变化的区域属,称为焊接热影响区。
焊接接头是由焊缝、熔合区和热影响区三个部分组成的.

低碳钢焊接时热影响区分为
过热区(粗晶区)
相变重结晶区(正火区或细晶区)
不完全重结晶区(也称部分正火区)
再结晶区

⑤ 珠光体刚焊接接头组织性能是什么

珠光体刚焊接接头组织性能:
珠光体钢焊接接头分为焊缝区、熔合区和热影响区三个主要特征区。采用奥氏体钢焊条时,焊缝组织为奥氏体加少量的骨架状铁素体。熔合区为针状组织和不易被腐蚀出来的“白亮”带;靠近熔合区为具有粗大组织的热影响区。显微硬度测试表明:熔合区为一个高硬度区。
珠光体钢焊缝金属的稀释程度受焊接方法、接头形式、焊接工艺参数(焊接电流、焊接速度)、预热温度、焊工操作技术等因素影响。由于稀释、电弧对流和机械搅拌等作用,焊缝金属是奥氏体钢焊条与珠光体母材的均匀混合区。不同的坡口形式和焊接工艺,母材对填充金属的稀释程度也不一样。
焊接金属的化学成分可以根据填充金属、母材成分和熔合比来计算。焊缝组织可以根据舍夫勒焊缝组织图预测。实际上,焊缝中间部位与焊缝边缘的化学成分有很大的差别,熔池边缘靠近固态母材处,液态金属的温度较低、流动性差,液态停留时间较短,受到机械搅拌作用比较弱,是一个滞留层。该处熔化的母材与填充金属不能充分地混合,而且越靠近熔合区,母材成分所占比例越大。
珠光体钢焊缝中Cr、Ni元素向熔化的母材中扩散,以及母材中碳元素由于受Cr的亲和作用向焊缝中扩散,最终形成一个合金元素浓度梯度。
20号钢与Cr25Ni20(A402)熔合区附近,合金元素的成分分布。因焊缝中的Cr、Ni含量较高,达到了Schaffler焊缝组织图中单相奥氏体要求的含量,使得奥氏体组织融合过渡区中的Cr、Ni不足以形成单相奥氏体,快速冷却时可能形成脆性马氏体组织。
Cr5Mo钢与Cr25-Ni13(A302)熔合区附近合金元素的成分分布。这种合金元素浓度的变化必然引起组织变化,形成一个称为熔合区的过渡区。该过渡区虽然很窄,但对焊接接头的力学性能有重要影响。
奥氏体焊缝与低碳钢焊接熔合区两侧在焊态及经过高温加热处理后C、Cr元素的电子探针分子结果。显然,经过6000℃×100h高温加热处理后,在焊接熔合区靠近焊缝金属一侧的碳含量显著增加,使熔合区附近的组织性能发生明显变化,尤其是冲击性降低。
Cr是强碳化物形成元素,碳原子沿着激活能较低的晶体边缘由焊缝扩散迁移到熔合区后,有C元素形成稳定的碳化合物Cr23C6。由于熔合区的碳化物溶解和随后向焊缝空隙扩散进行的较慢,从而形成明显的脱碳层。提高焊缝中的铬含量或铁素体化元素的含量将促使脱碳层的宽度增加。
Ni是奥氏体化元素,会增大碳的活度系数,降低碳化物的化学稳定性,并消弱碳化物形成元素对碳的结合能力。熔合过渡区的宽度主要受焊接工艺和填充金属中化学成分的影响,如采用大电流和高Ni含量的焊条就能够减小熔合区的宽度,特别是马氏体层的宽度。
珠光体钢的异质接头在425℃以下工作时,采用25-13型填充金属焊接的接头性能良好;在425℃以上工作时,熔合区靠近珠光体易侧产生脆性带,导致接头沿熔合线断裂,所以当珠光体钢与奥氏体钢的异质接头在425℃以上或在温度、压力变化较大的环境下工作时,要采用镍含量大于25%的填充金属(如A507),甚至采用纯Ni基填充金属,将熔合区的低塑性带的宽度降低至最小,保证接头的强度和耐蚀性能。

⑥ tig焊接低碳钢后的焊缝组织为何种组织

低碳钢成分就应该是铁素体+珠光体组织。希望采纳

⑦ 低碳钢焊接时热影响区各有哪些区段 各区段组织与性能上如何

1、过热区(1100℃以上):晶粒粗大,可能出现魏式组织,硬化之后易产生裂纹,塑性不好。

2、正火区(850~1100℃):金属发生重结晶,晶粒细化,韧性、塑性和强度提高,力学性能良好。

3、不完全重结晶区(700~850℃):粗大的铁素体和细小的珠光体,铁素体的机械性能不均匀,在急冷条件下可能出现高碳马氏体,韧性和塑性下降,硬度上升力学性能较差。

(7)碳钢焊接后焊缝区组织是什么扩展阅读:

焊接热影响区的性能:

1、硬度:焊接热影响区的硬度主要取决于被焊钢种的化学成分和冷却条件,其实质是反映不同金相组织的性能。由于硬度试验比较方便,因此,常用热影响区的最高硬度HMAX来判断热影响区的性能,它可以间接预测热影响区的韧性、脆性和抗裂性等。

工程中已把热影响区的HMAX作为评定焊接性的重要指标。应当指出,即使同一组织也有不同的硬度,这与钢的含碳量以及合金成分有关。例如高碳马氏体的硬度可达600HV,而低碳马氏体只有350~390HV。

2、脆化:焊接热影响区的脆化常常是引起焊接接头开裂和脆性破坏的主要原因。脆性和韧性是衡量材料在冲击载荷作用下抵抗断裂的能力,是材料强度和塑性的综合体现。材料的脆性越高,意味着材料的韧性越低,抵抗冲击载荷的能力越差。

由于热影响区上微观组织分布是不均匀的,甚至在某些部位出现其强度远低于母材的情况,亦即发生了严重的脆化,因而使焊接热影响区成为整个接头的一个薄弱部位。因此,研究焊接热影响区的脆化问题,了解和认识脆化现象主要涉及粗晶脆化、组织脆化以及热应变时效脆化等脆化机制,从而提高其韧性以改善整个接头的力学性能。

3、韧化:焊接热影响区特别是熔合区和粗晶区是整个焊接接头的薄弱地带,因此,应采取措施提高焊接热影响区的韧性。

但焊接热影响区的韧性不可能像焊缝那样利用添加微量合金元素的方法加以调整和改善,它是材质本身所固有的,故只能通过提高材质本身的韧性和某些工艺措施在一定范围内加以改善。根据研究,焊接热影响区的韧化可采用以下两方面的措施。

4、软化:冷作强化或热处理强化的金属或合金,在焊接热影响区一般均会产生不同程度的失强现象,最典型的是经过调质处理的高强钢和具有沉淀强化及弥散强化的合金,焊后在热影响区产生的软化或失强。冷作强化金属或合金的软化,则是由再结晶引起的。热影响区软化或失强对焊接接头力学性能的影响相对较小,但却不易控制。

⑧ 什么叫做焊接热影响区

热影响区
的组织分布
(1)完全淬火区:
焊接时热影响区处于
AC3
以上的区域,由于这类钢的
淬硬
倾向较大,故焊后得到淬火组织(
马氏体
)。在靠近焊缝附近(相当于
低碳钢
的过热区),由于晶粒严重长大,故得到粗大的马氏体,而相当于正火区的部位得到细小的马氏体。根据
冷却速度

线能量
的不同,还可能出现
贝氏体
,从而形成了与马氏体共存的混合组织。这个区在组织特征上都是属同一类型(马氏体),只是粗细不同,因此统称为完全淬火区。
(2)
不完全淬火
区:
母材
被加热到AC1~
AC3温度之间的热影响区,在快速加热条件下,
铁素体
很少溶入
奥氏体
,而
珠光体
、贝氏体、
索氏体
等转变为奥氏体。在随后快冷时,奥氏体转变为马氏体。原铁素体保持不变,并有不同程度的长大,最后形成马氏体-铁素体的组织,故称不完全淬火区。如含碳量和
合金元素
含量不高或冷却速度较小时,也可能出现索氏体和
体素
体。
如果母材在焊前是
调质
状态,那么焊接热影区的组织,除在上述的完全淬火和不完全淬火区之外,还可能发生不同程度的
回火处理
,称为回火区(低于AC1
以下的区域)。
总括以上,金属在
焊接热循环
的作用下,热影响区的组织分布是不均匀的。
熔合区
和过热区出现了严重的晶粒
粗化
,是整个
焊接接头
的薄弱地带。对于含碳高、合金元素较多、淬硬倾向较大的
钢种
,还出现淬火组织马氏体,降低塑性和韧性,因而易于
产生裂纹

⑨ 焊接热影响区金相哪些组织是不允许有的

焊缝的常见缺陷有气孔、夹渣、未焊透及裂纹
其它的就得具体分析了,不一定,内比如大量的马容氏体会或者母材晶粒过热粗化会使焊缝脆性变大,影响焊缝强度等。
一般金相焊缝检测都看气孔、夹渣、未焊透及裂纹,其它的看焊缝熔深、熔宽,或者用显微维氏硬度打梯度硬度等。因为焊缝区的受热情况复杂,一般都有多种组织相互掺杂、过渡,所以都不会让看具体组织的。

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