焊接接头的金相分析ppt课件.ppt

焊接接头的金相分析 1 实验目的 1 观察焊接接头的宏观形貌2 掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化3 了解焊缝金相检测方法 2 实验原理 焊接过程中 焊接接头各部分经受了不同的热循环 因而所得组织各异 组织的不同 导致机械性能的变化 对焊接接头进行金相组织分析 是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节 焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两个方面 3 实验原理 宏观分析的主要内容为 观察与分析焊缝成型 焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等 显微分析是借助于放大100倍以上的光学金相显微镜或电子显微镜进行观察 分析焊缝的结晶形态 焊接热影响区金属的组织变化 焊接接头的微观缺陷等 焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成 焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的组织变化 不仅与焊接热循环有关 也和所用的焊接材料和被焊材料有密切关系 4 实验原理 焊缝宏观形貌 切取焊接接头的横截面 经浸蚀试样显示宏观组织 可见焊接接头分为三部分 焊缝中心为焊缝金属 靠近焊缝的是热影响区 接头两边是未受焊接热影响的母材 5 实验原理 焊缝区 热影响区 过热区 正火区 部分相变区 母材 6 实验原理 焊接接头的显微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发生的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 正火区处于Ac3稍高的温度 相当于做了一次正火处理 晶粒细小 因而其机械性能较好 焊接热影响区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 7 实验原理 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 其显微组织与焊接前一样 依然是珠光体P和铁素体F 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 而且这两个区域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 但比熔合区宽 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 在热影响区中 最不易分辨的是熔合区 而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 8 低碳钢焊接热影响区分布特征 1 熔合区 2 粗晶区 3 细晶区 4 不完全重结晶区 5 母材 9 实验装置及实验材料 1 金相砂纸2 平板玻璃3 低碳钢焊接接头试样4 金相显微镜5 吹风机6 4 硝酸酒精溶液 无水乙醇 30 过氧化氢 氢氟酸 草酸 脱