㈠ 什么叫热影响区低碳钢焊接热影响区的组织与性能如何
热影响区简称HAZ(HeatAffectedZone),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,称为热影响区。
低碳钢属不易淬火钢,其焊接热影响区可分为熔合区,过热区,相变重结晶区和不完全重结晶区。
(1)碳钢焊接后焊缝区组织是什么意思扩展阅读:
热影响区包括:
1、熔合区:温度在固液相线之间,具有明显的化学成分不均匀性,导致组织、性能不均匀,影响焊接接头的强度、韧性,是焊热影响区性能最差的区域。
2、过热区:温度为从固相线到晶粒急剧生长温度(约1100℃)之间。因为存在很大的过热,该区奥氏体严重粗化,冷却后得到粗大组织,并且出现脆性的魏氏组织。因此,塑、韧性很差。
3、相变重结晶区:温度:从晶粒急剧生长温度(1100℃)到AC3。加热过程中,铁素体和珠光体全部发生重结晶转变为细小奥氏体。冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体。组织,成分均匀,塑、韧性极好。类似于正火组织,亦称“正火区”。是热影响区中组织性能最佳的区域。
4、不完全重结晶区:温度:AC1~AC3,在此温度范围内,只有一部分铁素体和珠光体发生了相变重结晶,冷却形成了细小的铁素体和珠光体;而另一部分为未转变的原始铁素体,因此,晶粒大小不一,形成的组织不均匀,导致力学性能不均匀。
㈡ 焊接接头的可分为哪些不同区域各部分组织性能如何
焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。 (1)焊缝.焊缝金属的结晶形成柱状的铸态组织,由铁素体和少量珠光体组成。 焊接时,熔池金属受电弧吹力和保护气体的吹动,使熔池底壁的柱状警惕成长受到干扰,因此,柱状晶体呈倾斜层状,晶粒有所细化。又因焊接材料的渗合金作用,焊缝金属中锰和硅等合金元素的含量可能比母材金属高,所以焊缝金属的性能不低于母材。 (2)熔合区 该区被加热到固相线和液相线之间,熔化的金属凝固成铸态组织,而未熔化的金属因加热温度过高而成为过热的粗晶粒,致使该区强度、塑性和韧性都下降,并引起应力集中,是产生裂纹、局部脆性破坏的发源地。在低碳钢焊接接头中,熔合区虽然很窄,但在很大程度上决定着焊接接头的性能。 (3)热影响区 由于焊缝附近各点受热情况不同,热影响区又分为过热区、正火区和部分相变区。 1)过热区 焊接热影响区中,具有过热组织火晶粒明显粗大的区域,称为过热区。过热区被加热到AC3以上100~200°C至固相线温度区间,奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,因而该区的塑性及韧性降低。对于易淬火硬化的钢材,此区脆性更大。 2)正火区 该区被加热到AC3至AC3以上100~200°C之间,金属发生重结晶,冷却后得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织(正火组织),其力学性能优于母材。 3)部分相变区 该区被加热到AC1~AC3之间的温度范围内,材料产生部分相变,即珠光体和部分铁素体发生重结晶,使晶粒细化;部分铁素体来不及转变,具有较粗大的晶粒,冷却后致使材料晶粒大小不均,因此,力学性能稍差。
㈢ 焊接接头由哪几个区域组成各部分的组织和性能特点是怎样的
焊接接头由焊缝金属和热影响区组成。
1)焊缝金属:焊接加热时,焊缝处的温度在液相线以上,母材与填充金属形成共同熔池,冷凝后成为铸态组织。在冷却过程中,液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶,形成柱状晶组织。由于焊条芯及药皮在焊接过程中具有合金化作用,焊缝金属的化学成分往往优于母材,只要焊条和焊接工艺参数选择合理,焊缝金属的强度一般不低于母材强度。
2)热影响区:在焊接过程中,焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。
㈣ 焊接热影响区可以 分为哪三个区其组织性能各如何
1、过热区
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
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
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。
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。
(4)碳钢焊接后焊缝区组织是什么意思扩展阅读
熔焊时在高温热源的作用下,靠近焊缝两侧的一定范围内发生组织和性能变化的区域称为“热影响区”(Heat Affect Zone),或称“近缝区”(Near Weld Zone)。焊接接头主要是由焊缝和热影区两大部分组成,其间存在一个过渡区,称为熔合区。
因此要保证焊接接头的质量,就必须使焊缝和热影响区的组织与性能同时都达到要求。随着各种高强钢、不锈钢、耐热钢以及一些特种材料(如铝合金、钛合金、镍合金、复合材料和陶瓷等)在生产中不断使用,焊接热影响区存在的问题显得更加复杂,已成为焊接接头的薄弱地带。
㈤ 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
㈥ 中碳钢和低碳钢焊接接头组织有何不同,其主要原因是什么
碳钢复材料焊接,选择焊制材的原则是:等强匹配。也就是说,选择的焊材,焊接完之后,焊缝的强度不能低于任何一侧母材的强度。
如果中碳钢和低碳钢焊接,由于中碳钢的含碳量高,强度肯定比低碳钢要高,所以要根据中碳钢材料来选择焊材。
中碳钢含碳量比低碳钢高,强度较高,焊接性较差。常用的有35、45、55号钢。中碳钢焊条电弧焊及其铸件焊补的主要特点如下:
(1)热影响区容易产生淬硬组织。含碳量越高,板厚越大,这种倾向也越大。如果焊接材料和工
艺规范选用不当,容易产生冷裂纹。
(2)由于基本金属含碳量较高,所以焊缝的含碳量也较高,容易产生热裂纹。
(3)由于含碳量的增高,所以对气孔的敏感性增加。因此对焊接材料的脱氧性,基本金属的除油
除锈,焊接材料的烘干等,要求更加严格。
提问者没有给出具体材料牌号。对于中碳钢来说,506焊条是一种适用焊条,可以尝试一下,做个焊接试验,进行选择。
希望对你有帮助。
㈦ 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意思扩展阅读:
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。
㈧ 焊缝有哪些金相组织特征区
① 铁素体 用符号F表示,其特点是强度和硬度低,但塑性和韧性很好。含铁素体多的钢(如低碳钢)就具有软面韧性好的特点。
② 渗碳体 是碳和铁的化合物(分子式Fe3C2),其性能与铁素体相反,硬而脆。随着钢中含碳量增加,渗碳体含量也增加,硬度、强度增加,塑性、韧性下降。
③ 珠光体 是铁素体、渗碳体二者组成的机械混合物,用符号P表示,其性能介于铁素体和渗碳体之间,其硬度和强度比铁素体高。但是因为珠光体中的渗碳体要比铁素体少得多,所以珠光体脆性并不高。在高位显微镜下可以清楚地看到珠光体中的片状铁素体与渗碳体一层层地交替分布,随着片层密度增大、层间距减小,珠光体硬度和强度增高,但塑性和韧性下降,总的评价是,其力学性能介于铁素体和渗碳体之间,强度较高、硬度适中,有一定的塑性。
④ 奥氏体 用符号A表示,其强度和硬度比铁素体高,塑性和韧性良好,无磁性。
⑤ 马氏体 用符号M表示,有很高的强度和硬度,很脆,塑性很差,延展性很低,几乎不能承受冲击载荷。马氏体加热后容易分解为其他组织。
⑥ 贝氏体 是铁素体和渗碳体的机械混合物,介于珠光体和马氏体之间的一种组织,用符号B表示。根据形成温度不同分为:粒状贝氏体、上贝氏体(B上)和下贝氏体(B下)。粒状贝氏体强度较低,但上仍较好的韧性;B上韧性最差,B下既具有较高的强度,又具有良好的韧性。
⑦ 魏氏组织 是一种过热组织,由彼此交叉约60°的铁素体针片嵌入钢的基体而成的显微组织。碳钢过热,晶粒长大后,高温下晶粒粗大的奥氏体以一定的速度冷却时很容易形成魏氏组织,粗大魏氏组织使钢材(或焊缝)塑性、韧性下降,脆性增加。
⑧ 莱氏体 大于727℃的莱氏体称为高温莱氏体;小于727℃的莱氏体称为低温莱氏体,莱氏体性能与渗碳体相似,硬度很高,塑性很差。