热影响区的组织与性能.pptx

焊接热影响区组织变形和特性，热影响区定义：焊接过程中受焊接热循环影响但未熔化的母材料的组织和机械特性发生变化的区域称为热影响区。热影响区的形成及组织、特性、焊接过程中，在焊接形成过程中，附近的母材也经历了特殊热处理。使用热过程，“热影响”区域形成的组织和特性会有所不同。热影响区焊接热循环特性，不同位置的最大加热温度不同的加热温度热处理：AC3以上100-200，例如45钢AC3:770；焊接针缝区域：接近熔点，钢的熔点为1350 左右。加热速度比热处理快几十倍或几百倍。高温停留时间短的手动弧焊：4-20s；埋弧焊接：20-40S。在自然条件下连续冷却、焊接热循环条件下加热时组织的变异特性、高温推：随着加热速度的增加，Ac1和Ac3都上升。在焊接热循环条件下加热时组织变异特性，奥氏体均匀化程度低，焊接快速加热不利于元素扩散，已经形成的奥氏体均匀化为时已晚。加热速度越高，高温停留时间越短，不均匀程度越大。焊接热循环条件下加热时组织变化特性，冷却时组织变化影响，焊接热循环条件下冷却时组织变化特性，组织从低温到马氏体的转换临界冷却速度变化，焊接条件下连续组织变化和CCT图，CCT图是连续冷却转变曲线的缩写，可以更容易地预测焊接热影响区域的组织和性能。绘制CCT图时，以不同的冷却速度将奥氏体化试样持续冷却到室温，并确定冷却过程中过冷奥氏体转变的起点(温度和时间)和终点。将测量的数据绘制在温度-时间坐标平面上，最后将每个起点和终点链接在一起。获得CCT图。焊接条件下的连续组织转换和CCT图、焊接条件下的CCT图、焊接CCT图特定测量方法是热模拟方法和测量方法。热模拟将大小恒定的试样快速加热到焊接热循环的最大加热温度，然后以不同的冷却速度冷却，记录冷却曲线和相变的开始和结束点，并在温度-时间坐标平面中描述。模拟绘制的热影响区CCT图，称为模拟HAZ连续冷却组织转换图(SHCCT图)。实测方法是在实际关节处测量得出的。CCT图应用、焊接热影响区域的组织特性、不同组织中的其他钢、焊接热影响区域的组织图、焊接热影响区域的组织图、焊接热影响区域的构造软钢、软钢的焊接热影响区域特性、过热区域相变再结晶区域不完全再结晶区域、焊接热影响区域组织(软钢)、过热区域温度：1100组织：厚奥氏体在冷却过程中容易形成过热组织-晶圆的组织特性：韧性极低的措施：严重情况下，诸如电渣焊接的焊后淬火处理、热影响区组织(低碳钢)、再结晶区(正火区)温度：850-1100(Ac3以上)组织：对应于低碳钢标准化处理组织。性能：良好的综合性能，热影响区组织(软钢)，不完全再结晶区(不完全正火区)温度：700-850现象：加热温度Ac1-Ac3之间，仅部分金属再结晶相组织：原始铁氧体晶粒(粗糙)再结晶区域是接合的软化区域。，热影响区组织(低碳钢)，Q235A钢焊接热影响区组织特性，热影响区组织(硬化钢)，完全淬火区不完全淬火区回火区。不同类型的钢焊接热影响区组织分布，热影响区组织(硬化大钢)，完全淬火区温度AC3以上，焊接后淬火组织(淬火钢不容易过热区和标准化区两部分)，粗马氏体，小马氏体小粒度粒状贝氏体，热影响区组织(淬火硬大钢)，不完全淬火在快速加热条件下，铁氧体的奥氏体很少熔化，珠光体、贝氏体等转变为奥氏体，然后冷却时奥氏体转变为马氏体、铁素体马氏体晶界贝氏少量碳化物、热影响区(硬化性大的钢)、母料焊接前淬火回火状态，焊接热循环的最大温度超过焊接前淬火回火时的回火温度，也有回火区。铁素体-碳化物、影响热影响区组织变化因素的化学成分的影响，低碳钢和低合金钢的热影响区组织与碳钢(硬化倾向较大)中碳钢及调质低合金钢的热影响区组织有很大差异。高合金钢、铸铁和有色金属等材料的热影响部的组织更加复杂。热影响区组织变化的影响因素焊接前主供应状态、冷硬化状态热处理强化状态退火状态、(淬火和回火温度)对硬度的影响、热影响区组织和性能的影响因素焊接方法和工艺参数、热源类型焊接工艺参数、热影响区组织变化的影响因素、加热时原始珍珠岩(c=0.77)冷却时，高碳奥氏体转换为高碳马氏体，得到马氏体热铁氧体的特殊组织。焊接热影响区的性能、热影响区的硬度热影响区的性能和分布热影响区脆性热影响区的软化、焊接热影响区的性能硬度、一般材料硬度增加，强度提高，塑性、韧性降低。因此，硬度在一定程度上是反映材料成分、组织和机械特性的复合指标。热影响区域的性能硬度可以测量和测量热影响区域的最大硬度值，也可以根据母材的化学成分进行估算。常用的方法是利用碳当量公式，在钢中各元素的作用下折叠碳，将其效果加起来，得到碳当量。Hmax=f(Ceq，t8/5)，热影响区的性能硬度，不易硬化的钢硬度，易淬火的淬火回火钢，热影响区的性能不容易在室温下硬化，可以使用热模拟技术测试热影响区的金属机械特性。热影响区的力学性能分布不均匀。冷却速度对性能有很大影响。机械性能分布，冷却速度对过热区域性能的影响，热影响区域性能淬火钢热影响区域机械性能，热影响区域机械性能分布不均(软化)；成分、温度和冷却速度(焊接方法和参数)对性能有很大影响。30CrMnSiA钢焊接热影响区强度分布，热影响区性能脆性，脆性是指材料韧性急剧下降，从韧性变为脆性的现象。脆性材料在变形较小的情况下经常会断裂，并且破坏过程消耗的能量比韧性材料少得多。热影响区脆性：粗晶脆性、组织脆性、老化脆性和氢脆。以热影响区脆性现象为例，过热区的粗糙结晶脆性加热温度为400 600的部分可能发生热变形老化脆性。碳锰钢焊接热影响区韧性分布，热影响区脆性粗晶脆性，粗晶脆性：严重粗晶粒引起的脆性。晶粒大小越大，晶界结构越松散，脆性越大。晶粒增长受多种因素的影响。其中，铁种的化学成分、加热温度、加热时间受影响最大。热影响区脆性组织脆性，组织脆性：焊接热影响区脆性组织脆性。有片状马氏体(硬化性强的钢)、M-A组元素(低碳低合金钢)，它们是根据焊接铁和焊接时的冷却条件可能出现在热影响区域的脆性组织。，热影响区域脆性组织脆性，在某些低合金钢组织变化中，首先对碳含量极低的铁氧体进行析出，逐渐扩大，碳大部分丰富于被铁氧体包围的岛状残余奥氏体。如果连续冷却到400-350度，则残余奥氏体的碳溶解度可以转换为0.5-0.8%，这种高碳奥氏体可以转换为高碳马氏体和残余奥氏体的混合物。即M-A群，热影响区的脆性组织易碎，M-A群元素的马氏体是高碳马氏体。M-A群的边界微裂纹是h的存储地带。M-A组元素只能在低碳低合金钢和中等冷却速度下产生，与VTrs、M-A组元素数的关系、M-A组元素数与t8/5的关系、热影响区的脆性老化脆性脆化、焊接热影响区在Ac1以下的一定温度范围内经过一定时间后碳、氮原子的聚集或析出引起的碳、氮原子化合物的沉淀老化脆性包括相沉淀脆性和热变形老化脆性、热影响区脆性老化脆性脆性、一些合金固溶体组织、焊接状态下的非平衡状态。在时效或回火过程中，沿晶界从非平衡固溶体中析出碳化物、氮化物、金属间化合物和其他中间相。这种新相位的析出使热影响地区脆性的现象称为相析出。沉淀相分散，小颗粒在晶体内分布时不增加脆性。热影响区域脆性老化脆性，在钢铁焊接过程中热影响区域200 400 的温度范围内，热变形移动碳、氮原子的电位，按一定时间收集，在错误的位置周围产生订书作用的“柯克”气体块，其区域的脆性，即热变形时效脆性。热影响区脆性老化脆性，热变形老化脆性主要发生在低碳钢和碳锰低合金钢的亚热影响区(蓝色脆性)。显微镜下看不到明显的组织变化。主要是制造过程中各种加工(例如材料、剪切、弯曲、气切或焊接热应力)造成的局部塑性变形和焊接热循环的作用重叠：焊前非变形状态比焊前变形状态脆性弱。碳化物形成元素材料脆性比碳化物形成元素弱。焊接热影响区性能软化，热影响区软化表示焊后其强度，焊前母材以下的硬度。软化主要出现在焊前淬火回火的钢中。沉淀强化的河流；弥散强化合金。焊接热影响区性能淬火回火钢焊接时热影响区软化，钢淬火后回火过程中回火温度的增加，强度和硬度逐渐减小。焊接条件下加热温度(例如热影响区)超过焊接前回火温度，等于提高回火温度，强度必须比焊接前低。钢焊接调质