熔焊原理-焊缝性能的控制课件

3.4焊缝性能的控制熔焊原理3.4焊缝性能的控制熔焊原理3.4焊缝性能的控制改善焊缝金属性能的途径：焊缝的固溶强化变质处理（微合金化）调整焊接规范3.4焊缝性能的控制改善焊缝金属性能的途径：23.4焊缝性能的控制焊缝金属的固溶强化和变质处理1Si、Mn；Nb、V；Ti、B；Mo；RE；Te(1)Si、Mn：脱氧、抗拉强度↑Si<0.1%0.1~0.25%>0.25%Mn<0.8%0.8~1.0%>1.0%显微组织粗大PFFGF＋AF/细FSPAF/FSP韧性-20ºCAkv<100J>100J<100JSi、Mn含量-焊缝金属的显微组织-夏比冲击性能关系3.4焊缝性能的控制焊缝金属的固溶强化和变质处理1Si、M33.4焊缝性能的控制焊缝金属的固溶强化和变质处理1Si、Mn；Nb、V；Ti、B；Mo；RE；Te(1)Si、Mn：脱氧、抗拉强度↑Si<0.1%0.1~0.25%>0.25%Mn<0.8%0.8~1.0%>1.0%显微组织粗大PFFGF＋AF/细FSPAF/FSP韧性-20ºCAkv<100J>100J<100JSi、Mn含量-焊缝金属的显微组织-夏比冲击性能关系3.4焊缝性能的控制焊缝金属的固溶强化和变质处理1Si、M43.4焊缝性能的控制注意：一般地，Mn/Si比例为3~6时，焊缝金属力学性能最佳；Mn、Si单纯加入提高焊缝韧性有限，需加入其它细晶元素。3.4焊缝性能的控制注意：53.4焊缝性能的控制(2)Nb、V：

与焊缝中的氮化合，形成的NbN、VN：N%↓，焊缝韧性↑如果焊后不经正火处理，氮化物NbN、VN以微细共格沉淀相存在，焊缝强度↑，韧性↓。因此，只有经过正火处理，才可添加Nb和V。适量时，焊缝韧性↑

原因：通过Nb、V元素固溶，推迟冷却过程中A→F转变，抑制PF和FSP，利于形成细小的AF。3.4焊缝性能的控制(2)Nb、V：与焊缝中的氮化63.4焊缝性能的控制Ti和B同时存在，焊缝韧性↑↑原因：Ti和O亲和力大，形成细小的（TiO）弥散分布在焊缝中，一方面这些微小颗粒位于晶粒边界而阻碍A晶粒长大，另一方面这些微小颗粒可作为AF的形核质点，促进AF形成，从而细化焊缝金属晶粒。Ti保护B不被氧化，B原子偏聚在A晶界，抑制PF(GBF)和FSP的形核和生长，利于形成AF。最佳含量：Ti＝0.01~0.02%B=0.002~0.006%(3)Ti、B：

3.4焊缝性能的控制Ti和B同时存在，焊缝韧性↑↑(3)73.4焊缝性能的控制(4)Mo：

Mo%→3.4焊缝性能的控制(4)Mo：Mo%→83.4焊缝性能的控制Mo焊缝的强度↑，韧性↑Mo<0.2%时，A→F转变温度↑，形成粗大的PFMo>0.5%时，A→F转变温度↓，形成FSP合理：Mo=0.2-0.35%，形成均一的FGF+AF最佳：Mo=0.2-0.35%，Ti=0.03~0.05%3.4焊缝性能的控制Mo焊缝的强度↑，韧性↑最佳：93.4焊缝性能的控制(5)RE：

稀土分为两类:重稀土：Y(钇组)轻稀土：Ce(铈组)作用：脱氢、脱氧、脱氮改变夹杂物形态减少热裂纹提高韧性

3.4焊缝性能的控制(5)RE：稀土分为两类:103.4焊缝性能的控制(6)Te：

碲：去H2、抗冷裂能力↑与稀土一同加入，提高韧性。总结：固溶强化Mn、Si变质处理Ti、B、Zr、RE二者兼有V、Nb、Mo

韧化机制：↑AF，↓PF3.4焊缝性能的控制(6)Te：碲：去H2、抗冷裂113.4焊缝性能的控制调整焊接工艺改善焊缝的性能2振动结晶：低频机械振动、高频超声振动、电磁振动焊后热处理多层焊接锤击焊道表面

跟踪回火处理3.4焊缝性能的控制调整焊接工艺改善焊缝的性能2振动结晶121、焊条电弧焊中所用焊条的直径取决于工件厚度、焊接位置和接头形式。那么，在仰焊或立焊时，应该使用粗一些的焊条还是细一些的焊条？为什么？2、与钢相比，焊接铝和铝合金时焊缝更易形成氢气孔，为什么？3、P159第15题4、P159第16题5、P159第17题1、焊条电弧焊中所用焊条的直径取决于工件厚度、焊接位置和接头134BasicSolidificationConceptsTheseconceptsincludesoluteredistribution，solidificationmodes,constitutionalsupercooling,microsegregationandbanding,thedendrite-armorcellspacing,andthesolidificationpath.溶质再分配凝固方式成分过冷显微偏析区域偏析枝晶臂或晶胞间距凝固路径4BasicSolidificationConcept144.1SoluteRedistributionduringSolidificationWhenaliquidofuniformcompositionsolidifies,theresultantsolidisseldomuniformincomposition.Thesoluteatomsintheliquidareredistributedduringsolidification.Theredistributionofthesolutedependsonboththermodynamics,thatis,thephasediagram,andkinetics,thatis,diffusion,undercooling,fluidflow,andsoon.4.1SoluteRedistributionduri154.2SolidificationModesandConstitutionalSupercooling4.2.1SolidificationModesDuringthesolidificationofapuremetaltheS/Linterfaceisusuallyplanar,unlessseverethermalundercoolingisimposed.Duringthesolidificationofanalloy,however,theS/Linterfaceandhencethemodeofsolidificationcanbeplanar,cellular,ordendriticdependingonthesolidificati