材料加工理论-焊接部分焊接热影响区组织转变及其性能变化.pdf

第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.1概述 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.1概述 焊接热影响区的形成 焊接过程中，在形成焊 缝的同时，不可避免地 使其附近的母材经受了 一次特殊的热处理，形 成组织和性能及不均匀 的热影响区。 热影响区一些部位的组 织和性能很差，成为整 个接头的薄弱地带。 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.1概述 影响焊接热影响区组织 和性能的因素 被焊金属与合金系统的特 点 有相变材料 无相变材料 焊前母材的原始状态 冷作硬化状态 退火软化区 热处理强化状态 退火软化区 退火状态 易淬火材料出现淬火硬化 焊前母材热处理状态对焊接热影响区中 区 硬度或抗拉强度的影响 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.1概述 影响焊接热影响区组织 和性能的因素 焊接方法和工艺参数 热源种类 焊接工艺参数 焊接温度场分布 热循环曲线 不同焊接工艺下钢材单道焊 时热影响区的热循环曲线 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.2低碳钢 低碳钢的焊接热影响区特点 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.2低碳钢 过热区 温度：1100-1490 ℃ 现象：加热温度高，在固相线附近，一些难熔质点如碳化物 和氮化物等溶入奥氏体，奥氏体晶粒粗大。 组织：粗大的奥氏体在较快的冷却速度下形成过热组织—魏 氏组织 性能：韧性很低 措施：严重时采用焊后正火处理（如电渣焊） 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.2低碳钢 重结晶区（正火区或细晶区） 温度：850-1100 ℃ 现象：加热和冷却过程中经受了两次重结晶相变， 使晶粒得到显著的细化。 组织：相当于低碳钢正火处理后的组织。 性能：较好的综合性能 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.2低碳钢 不完全重结晶区（不完全正火区） 温度：700-850 ℃ 现象：加热温度Ac 到Ac 之间，只有部分金属经受 1 3 了重结晶相变 组织：原始的铁素体晶粒和细晶粒的混合区 性能：性能不好 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.2低碳钢 再结晶区 温度：500 ℃-700 ℃ 现象：加热温度500 ℃到Ac1之间，金属的内部结 构不发生变化，只有晶粒外形的变化 组织：等轴铁素体晶粒 性能：强度、硬度低于母材，塑性和韧性提高。再 结晶区为接头的软化区。 第三章焊接热影响区组织转变及其性能变化 3.2低碳钢