『壹』 焊接接头的组织结构和力学性能
设计焊接接头时,首先应该考虑接头的强度,其次还要考虑如何保证组合件的尺寸精度,零件的装备定位、钎料的安置、钎焊接头的间隙等工艺问题。
『贰』 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。
『叁』 如何保护焊接接头组织试样
:焊接接头组织的观察及分析
一、 实验的意义:
随着科学技术的不断发展,焊接技术应用得越来越广泛。从我们日常生活用品到汽车、火车、轮船、桥梁等都离不开焊接技术的应用。而焊接质量的好坏决定于焊接接头的优劣。本次实验正是要观察焊接机头显微组织的变化规律。通过对几种不同的焊接接头显微组织的观察和分析,使我们对理论课讲述的有关内容有一个更直观的认识和更深刻的理解。
二、 实验的目的:
1、了解焊接方法对焊接热影响区大小的影响。
2、了解焊接规范对焊接热影响区大小的影响。
3、了解焊接热影响区对焊接接头性能的影响。
三、 实验所用的材料,仪器和设备:
1、材料:
低碳钢板(200X100X10mm)、结422焊条、自动焊焊丝、砂布、金相砂纸、抛光粉、4%的硝酸酒精腐蚀剂、无水乙醇等。
2、仪器和设备:
手弧焊机、埋弧焊机、工作台、无齿锯(俗称砂轮切片机)、砂轮机、抛光机、电吹风机、金相显微镜等。
四、 实验方式与程序:
本次实验所观察的焊接接头金相组织的母材(被焊金属)为低碳钢板。采用了两种焊接方法,一是埋弧自动焊,另一是手工电弧焊,其中手工电弧焊采用的焊接电流为150A和230A。下面以手工电弧焊为例介绍一下焊接接头金相试样的制作方法。
取一块200X100X10mm的低碳钢试板,用砂轮或钢丝刷除去表面的铁锈等污物,将其平置于工作台上。接通电焊机的电源,再将电焊机的焊接电流调至所需要的规范,然后在低碳钢试板中间堆焊成一道焊缝,待凉透后,用无齿锯将其焊缝部位(试板的中间部位)切成一块长40mm左右的试块。在焊接接头金相试样的切割过程中,需要向切口部位不停地浇水冷却,以避免所切试样的金相组织发生变化,然后进行焊接接头金相试样的制作。
由于时间的关系,本实验不进行焊接接头及其金相试样的制作,只观察焊接接头的金相组织。
焊接接头分为两部分:一是焊缝,另一是热影响区。
所谓焊接接头热影响区,是指母材在焊接电弧的热作用下而发生显微组织和性能变化的区域。在焊接过程中,熔池被快速加热到很高的温度,随后又快速冷却,因此使熔池附近的母材相当受到了一次不同规范的热处理。结果使焊接热影响区形成了四个部分,即熔合区、过热区、正火区和部分相变区。熔合区是焊缝(熔敷金属)和母材的交界区,在焊接电弧热的作用下,该区部分金属熔化,亦称此区为半熔化区。其显微组织中包含部分铸造组织和未熔化的、但因受热而长大的粗晶粒组织。在低碳钢焊接接头中,这一区域虽然最窄,但它却在很大程度上决定着焊接接头的性能。过热区对焊接接头有危害作用,该区受高温作用,晶粒急剧长大,甚至产生过热组织,从而使其塑性和冲击韧性降低。正火区于处Ac3稍高的温度,此区相当于做了一次正火处理,晶粒组织细小,因而其机械性能较好。部分相变区在Ac1和Ac3之间的温度范围,因此其珠光体和部分铁素体发生了重结晶转变,而部分铁素体却来不及转变,致使该区冷却后晶粒大小不均,使机械性能稍差。可以看出:焊接热影响区中的熔合区和过热区是性能最薄弱的部位。因此,为了提高焊接接头的质量,应尽量减小焊接热影响区的宽度。
本实验要求学生观察、认识、测量和比较三种焊接接头热影响区和显微组织变化形态与其尺寸的大小。每块金相试样的背面都用钢字打上符号,分别用A、B、C表示。其中试样A和B是采用手工电弧焊堆焊而成,试样C是采用埋弧自动焊堆焊而成。
焊接接头的显微组织有焊缝(熔敷金属)、焊接热影响区(熔合区、过热区、正火区、部分相变区)和母材(被焊金属)三个部分。焊缝和母材的显微组织比较容易认识。焊缝的显微组织成柱状,且方向垂直于焊接热影响区。母材是低碳钢材料,其显微组织与焊接前一样,依然是珠光体(P)和铁素体(F)。要测量焊接热影响区的大小,应该先弄清楚其中各区的分布形态。焊接热影响区的显微组织虽然形态各异,但是每个区域都有其独有的特征,其中过热区和正火区的特征最明显。过热区的晶粒粗大,正火区的晶粒细小而且这两个区在焊接热影响区中的尺寸最大。部分相变区比正火区和过热区窄,却比熔合区宽,在100倍的放大倍数下观察其显微组织,看得到它的珠光体的边缘不像母材和正火区那样棱角分明,而是比较圆滑且形态呈开花状。在焊接热影响区中,最不容易分辨的即是熔合区,而且它又是焊接热影响区中最窄的区域。熔合区的显微组织是粗大的晶粒和部分铸造组织。
观察和认识了焊接接头的显微组织之后,再开始测量焊接热影响区的大小,即分别测量熔合区、过热区、正火区和部分相变区的大小。怎样测量焊热影响区的大小呢?用金相显微镜的目镜测量其大小时,应该使标尺垂直于该区。因为焊缝的结晶方向垂直于焊热影响区,所以旋动目镜,使标尺的方向与焊缝的结晶方向平行,标尺的方向要随着载物台的移动而随时调整。测量的数据应该是平均值,怎样取平均值呢?一是边观察显微组织边移动载物台,看哪个部位有代表性,然后取值;二是在某一个区域里任意地测三点后取平均值。将所测得实验数据数据填写在下面的表中:
区域
焊缝区
熔合区
过热区
正火区
部分相变区
母材
组织及宽度
焊接方法
组织
组织
宽度
组织
宽度
组织
宽度
组织
宽度
组织
手弧焊
150A (A)
手弧焊
230A (B)
埋弧
自动焊 (C)
通过对三种焊接接头热影响区的显微组织的观察、认识、测量和比较,即可看出:虽然母材都是低碳钢。但焊接方法和焊接规范不同时,焊接热影响区的大小截然不同,埋弧自动焊的焊接热影响区明显小于手工电弧焊的焊接热影响区。当母材相同,且焊接方法相同,只是焊接规范有所不同时,如A、B两试样采用相同的焊接速度,试样A是采用150A电流堆焊而成,试样B是采用230A电流堆焊而成,结果焊接热影响区的大小不同。焊接电流大的试样焊接热影响区宽,而焊电流小的试样焊接热影响区窄。
五、 实验报告内容:
1、按实验报告纸的要求逐项填写。
2、按实验指导书中的表格形式画一个表格,并逐项填写清楚。
3、画出焊接热影响区中的熔合区、过热区、正火区和部分相变区与铁—碳合金状态图相对应的图示。
4、分别论述焊接方法与焊接规范对焊接热影响区大小的影响规律。
5、焊接热影响区对焊接接头的性能有什么影响?
『肆』 焊接接头组织和性能分析
首先手工电弧焊这种焊接工艺的焊接接头性能,受到钢材和焊条以及焊接手法的影响…比如耐热钢,高强钢,马氏体钢,铜合金以及铸铁等等(好多…),分别对应适用的焊条有铸铁焊条,镍铬焊条…等等(也有好多…),以及气焊…额不是很明白指什么,有气体保护焊还有氧乙炔火焰焊之类的… -_-|| 但是相对来说,氧乙炔火焰焊的焊接接头性能较差,但是也是相对于某种钢或铁来说的… 毕竟有些材料用电弧焊的话,问题更多!比如裂纹什么的… 学的有点久忘得差不多了… 总之这些东西总和起来就是一门课程就是——焊接性!太多才杂了,然而上学期考完已经忘记全部还给老师了-_-|| 马马虎虎回答一下…
题主可以具体给一种特定的钢材,我可以帮忙总结一下具体的焊接工艺性能… 等我考完试有时间的吧
『伍』 焊接接头组织是什么
焊缝,融合区,热影响区
『陆』 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。
『柒』 金属材料焊接接头组织分为那三部分
焊接接头由焊缝金属、 焊接热影响区及母材等三部分组成。