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中碳钢如何判断焊接接头组织

发布时间:2023-03-15 19:25:01

⑴ 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。

⑵ 中碳调质钢焊接时容易出现什么问题

中碳调质钢是靠加入高的碳和多的合金元素,保证淬透性,主要利用马氏体相变强化达到高强高硬的性能,因此其韧性较差,所以焊接性较差,这点从碳当量计算也可以得出。该钢的冷裂倾向十分明显,一是由于淬硬倾向十分明显,另外一点由于Ms点较低,很难产生自回火。焊接时,除了采取焊前预热,焊后必须进行及时的回火。通常的预热温度要>200℃,回火的温度应该根据其性能的需要来进行,温度越高,韧性越好,强度越低,同时要注意避免回火脆性。
调质钢在焊接时另一个显著的特点就是HAZ的软化,在Ac1~回火温度,该温度区间,材料内部会发生位错运动,以及畸变应力的进一步释放,将使得强度降低。粗晶区的脆化也是HAZ的弱点之一,热输入大,虽然会使得冷却时间增大,但是由于中碳调质钢的淬硬倾向大,增加冷却时间HAZ粗晶区依旧会是马氏体组织,而且大的热输入晶粒长大加剧,使得脆化更严重。因此,建议采用小的热输入+预热。同时小的热输入还有利于减小软化区的宽度。层温的话不能低于预热温度

中碳调质钢焊前所处的状态非常重要,退火状态下进行焊接时,焊后进行整体调质达到性能要求。确定工艺参数的出发点主要是保证在调质处理前不出现裂纹,焊接接头性能由焊后热处理来保证。
调质状态下焊接时,除了裂纹外,HAZ粗晶区的脆化,高温回火区的软化问题都很突然出。其中高碳M引起的硬化和脆化可以通过焊后回火来解决,但是高温回火区的软化问题,在焊后不能调质处理是无法挽救的。因此在确定调质状态下的焊接工艺参数时,主要应从防止冷裂纹和避免软化出发。

⑶ 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。

(3)中碳钢如何判断焊接接头组织扩展阅读:

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。

⑷ 碳钢中碳含量与组织结构

根据铁碳平衡图,碳钢的组织结构可分为三大类:
亚共析钢,含碳量<0.77%,组织为珠光体+铁素体;
共析钢,含碳量=0,77%,组织为珠光体;
过共析钢,含碳量>0.77%,组织为珠光体+渗碳体。

⑸ 中碳钢焊接时可能会出现哪些问题

产生冷裂纹、气孔,以及焊接接头热影响区变硬(产生淬火组织)。

⑹ 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。

⑺ 中碳钢焊接的主要特点是什么采取的工艺措施是什么

(一)中碳钢一般是指含碳量在0.25~0.60%左右的碳钢,其焊接特点及采取的工艺措施 如下:

  1. 母材近缝区容易产生低塑性的淬硬组织。含碳量越高,板壁厚,这种淬硬倾向也越大。焊件刚度较大,冷却速度较快和焊条选用不当时,容易产生冷裂纹。

  2. 由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例为30%左右,所以焊缝的含碳量较高,其结果是焊缝金属容易产生热裂纹和冷裂纹。

(二)焊接中碳钢采取的措施:

  1. 尽可能选用碱性低氢型焊条。这类焊条的抗冷裂及抗热裂能力较高。个别情况下,通过严格控制预热温度和尽量减少母材熔深即减少焊缝中的含碳量等工艺措施,采用钛铁钙型焊条也可能得到满意效果。

  2. 当焊接接头的强度不要求和母材相等时,应选用强度低的碱性低氢焊条,如J426、H427。这类焊条焊接的焊缝塑性好、产生冷裂及热裂的危险性更小。

  3. 在特殊情况下,可采用铬镍不锈钢焊条焊接或补焊中碳钢。其特点是在焊前不预热的情况下,也不容易产生近缝区冷裂纹。用于焊接中碳钢的铬镍不锈钢焊条有A302,A307、A402、A407等。采用这类焊条焊接时,电流要小,焊接层数要多,操作时母材熔深要浅。但成本高,一般不宜采用。

  4. 预热是焊接和补焊中碳钢的主要工艺措施,尤其是焊件的厚度、刚度较大时,预热有利于减低热影响区最高硬度,防止产生冷裂纹,并能改善接头的塑性。例如35号钢和45号钢(包括铸钢)预热温度可选用150~250℃。含碳量再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高到250~400℃。局部预热的加热范围为焊口两侧

    150~200mm左右。

⑻ 中碳钢施焊的特点

中碳钢含碳量较抄高,焊接性比低碳钢差。中碳钢焊接的主要问题是焊接热影响区容易产生低塑性淬硬组织。这种淬硬倾向随着钢中含碳量增加而增大。当焊件刚性较大或焊接材料、焊接规范选择不当时,容易产生冷裂纹。多层焊的第一层焊缝,由于母材金属熔合到焊缝中的比例较高,使焊缝金属含碳量及硫、磷杂质含量增高,容易产生热裂纹。

⑼ 中碳钢焊接时,热影响区容易产生淬硬组织我说的对吗

你说的是对的
由于含碳量大,所以碳和其它元素会形成淬
硬组织
,比如
马氏体
或类马氏体的
贝氏体

容易出现
冷裂纹
所以要预热、小热输入
哈哈,我说多了

⑽ 焊接接头的组成及特点是什么

(一)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。
(二)低碳钢的热影响区分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
1)熔合区 位于焊缝与基本金属之间,部分金属焙化部分未熔,也称半熔化区。加热温度约为1 490~1 530°C,此区成分及组织极不均匀,强度下降,塑性很差,是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。
2)过热区 紧靠着熔合区,加热温度约为1 100~1 490°C。由于温度大大超过Ac3,奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,使塑性大大降低,冲击韧性值下降25%~75%左右。
3)正火区 加热温度约为850~1 100°C,属于正常的正火加热温度范围。冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体组织,其力学性能优于母材。
4)部分相变区 加热温度约为727~850°C。只有部分组织发生转变,冷却后组织不均匀,力学性能较差。

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