[工學(xué)]chapter4焊接熱影響區(qū)的組織和性能(編輯修改稿)
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【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 60200 電渣焊 20050 320 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 32 ２ .加熱速度對(duì)Ａ均質(zhì)化影響 加熱速度越快 ， 被焊金屬的相變點(diǎn)AC1和 AC3的溫度越高 ， 而且 AC1和AC3之間的溫差越大 。 對(duì)于鋼中含有較多的碳化物形成元素時(shí) ， 隨加熱速度的提高 ， 相變點(diǎn)AC1和 AC3有更為顯著的增高 。 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 33 ３ .近縫區(qū)的晶粒長(zhǎng)大 在焊接條件下 ,近縫區(qū)由于強(qiáng)烈過(guò)熱使晶粒發(fā)生嚴(yán)重長(zhǎng)大 ,影響焊接接頭塑性 ,韌性,韌性產(chǎn)生熱裂紋 ,冷裂紋 . 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 34 二 .連續(xù)冷卻時(shí)的金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn) 研究焊熱影響區(qū)的熔全線附近的情況,這一區(qū)域是焊接接頭的薄弱地帶。 以 45鋼、 40Cr為例 ,比較焊接條件下和熱處理?xiàng)l件下 ,在相同的冷卻速度下組織轉(zhuǎn)變的差異 . 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 35 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 36 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 37 (45) ? A穩(wěn)定性 ↑→ CCT曲線右移 →淬火傾向 ↑ ? Tm ↑→A晶粒極粗大 (過(guò)燒 ) →晶界銳減 (40Cr) A穩(wěn)定性 ↓→CCT曲線左移 →淬火傾向 ↓ 在焊接條件下 ,合金元素來(lái)不及溶入 A體中 ,使 A的穩(wěn)定性↓,且未溶入的碳化物反而成分 A轉(zhuǎn)變的必要濃度起伏 ,進(jìn)一步使 A穩(wěn)定性 ↓. 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 38 :采用焊熱熱模擬試驗(yàn)裝置來(lái)建立某種鋼的 CCT圖 . :在大量鋼種出現(xiàn)之前 ,可預(yù)先估計(jì)熱影響區(qū)的組織性能 ,或作為制定工藝 ,焊接線能量的依據(jù) . : 通過(guò) CCT圖可得到在不同的冷卻速度下的組織 ,即估計(jì)組織 . 三 .連續(xù)冷卻組織轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 39 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 40 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 41 影響 CCT圖的因素 ?母材化學(xué)成分 除 Co外，所有固溶 A的合金元素都使 S曲線向右移，即增加脆硬傾向，并降低 Ms點(diǎn)，其中 C影響最大。 ?冷卻速度 隨著冷卻速度的增高，對(duì)于 FeC合金來(lái)講， A A Acm均移向更低溫度。 ?峰值溫度 峰值溫度越高，過(guò)冷 A穩(wěn)定性加大，同時(shí)促進(jìn) A粗化。 ?晶粒粗化 晶粒越粗大 ，晶界的總面積 越少，減少形核機(jī)會(huì)，不利于相變。 ?應(yīng)力應(yīng)變 存在拉伸應(yīng)力，明顯降低 A的穩(wěn)定性，使 CCT曲線向左上方偏移。 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 42 167。 43 焊接熱影響區(qū)的組織和性能 一 .焊接熱影響區(qū)的組織分布 焊接結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)熱處理特性不同分為兩類(lèi):淬火鋼 ,不易淬火鋼 ,分別講述淬火鋼和不易淬火鋼的組織分布 . :如低碳鋼 ,某些不易淬硬的低合金鋼 ,如 16Mn、 15MoV、 15MnTi等 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 43 熱影響區(qū)的組織分布 1).熔全區(qū) 2).過(guò)熱區(qū) 3).相變重結(jié)晶區(qū) 4).不完全重結(jié)晶區(qū) 對(duì)于低碳鋼 ,一些淬硬傾向不大的鋼( )除過(guò)熱區(qū)外其它各區(qū)組織基本相同 . 低碳鋼過(guò)熱區(qū)主要是魏氏組織 W 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 44 16Mn鋼焊接熱 影響區(qū) 焊縫金屬 母材 熔合區(qū) 過(guò)熱 區(qū) 不完全重結(jié)晶區(qū) 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 45 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 46 HAZ組織分布 ? 熔合區(qū)（半熔化區(qū)） 溫度范圍： TLTs 寬度 化學(xué)成分、組織性能不均勻性較大 →易產(chǎn)生裂紋、脆性破壞，是接頭最薄弱的環(huán)節(jié) ?過(guò)熱區(qū) 溫度范圍： Ts1100℃ 寬度 23mm 加熱： A粗大；冷卻時(shí)，粗大 A→魏氏組織（或粗大 F+P） ?相變重結(jié)晶區(qū) 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 47 HAZ組織分布 ?相變重結(jié)晶區(qū) 溫度范圍： 1100℃ AC3 寬度 加熱：完全 A化 ,且 A較細(xì)??； 冷卻時(shí)，細(xì)小 A→較F+P ?不完全重結(jié)晶區(qū) 溫度范圍： AC3AC1 寬度 23mm 加熱：轉(zhuǎn)變?yōu)?A+F。 冷卻時(shí)， A→較細(xì) F+P F →粗大 F 性能 :組織不均勻 。力學(xué)性能不均勻 ?時(shí)效脆化區(qū) 溫度范圍： AC1300 ℃ 加熱：沒(méi)有 A化； 冷卻時(shí)，無(wú)明顯組織變化 ,某些鋼會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重脆化 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 48 此類(lèi)鋼熱影響區(qū)的組織分布與母材焊前熱處理有關(guān)焊前熱處理 .退火 ,正火 ,調(diào)質(zhì) (淬火 +高回火 ) 1)完全淬火區(qū) 2)不完全淬火區(qū) 3)對(duì)于調(diào)質(zhì)處理的鋼 (母材焊前處于調(diào)質(zhì)狀態(tài) )回火區(qū)以下 ,發(fā)生不同程度的回火處理─ 回火區(qū) .組織性能變化取決于焊前調(diào)質(zhì)狀態(tài)的溫度 . 第四章 焊接熱影響區(qū)組織和性能 49 HZA組織分布 ?完全淬火區(qū) 溫度范圍 :TmAC3 加熱 :完全 A化 。 冷卻 :A→M(全部 ) ?不完全淬火區(qū) 溫度范圍 :AC3AC1 加熱 :A+F。 冷
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