如何提高焊接热影响区性能
① 如何提高高碳钢焊接热影响区的强度
钢材的焊接性能决定于它的含碳量,故高碳钢的焊接性能很差,其热影响区有较大的淬硬倾向,可采取预热,降低冷却速度,焊后热处理,严格控制氢的侵入焊件要仔细除油,除水,焊条去油,烘干,采用比较小的焊接规范等工艺措施加以解决.
② 焊接热影响区可以 分为哪三个区其组织性能各如何
焊接热影响区:简称HAZ(heat
affect
zone
)在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域,称为焊接热影响区。
一、不易淬火钢的组织分布
特点:焊接空冷条件下不易形成马氏体。如低碳钢,16Mn,15MnV和15MnTi等。
按加热温度和组织特征可划分为过热区、正火区、部分正火区和再结晶区四个区域。如图所示。
1、过热区(粗晶区)
温度在固相线至1100℃之间,宽度约1~3mm。焊接时,该区域内奥氏体晶粒严重长大,冷却后得到晶粒粗大的过热组织,塑性和韧度明显下降。
2、相变重结晶区(正火区或细晶区)
温度在1100℃~Ac3之间,宽度约1.2~4.0mm。焊后空冷使该区内的金属相当于进行了正火处理,故其组织为均匀而细小的铁素体和珠光体,力学性能优于母材。
3、不完全重结晶区(也称部分正火区)
加热温度在Ac3~Ac1之间。焊接时,只有部分组织转变为奥氏体;冷却后获得细小的铁素体和珠光体,其余部分仍为原始组织,因此晶粒大小不均匀,力学性能也较差。
4、再结晶区
如果母材焊前经过冷加工变形,温度在Ac1~450℃之间,还有再结晶区
。该区域金属的力学性能变化不大,只是塑性有所增加。如果焊前未经冷塑性变形,则热影响区中就没有再结晶区。
二、易淬火钢的组织分布
特点:空冷下容易淬火形成马氏体。如18MnMoNb、30CrMnSi等。
1、完全淬火区
焊接时热影响区处于AC3以上的区域,由于这类钢的淬硬倾向较大,故焊后得到淬火组织(马氏体)。在靠近焊缝附近(相当于低碳钢的过热区),由于晶粒严重长大,故得到粗大的马氏体,而相当于正火区的部位得到细小的马氏体。根据冷却速度和线能量的不同,还可能出现贝氏体,从而形成了与马氏体共存的混合组织。这个区在组织特征上都是属同一类型(马氏体),只是粗细不同,因此统称为完全淬火区。
2、不完全淬火区
母材被加热到AC1~
AC3温度之间的热影响区,在快速加热条件下,铁素体很少溶入奥氏体,而珠光体、贝氏体、索氏体等转变为奥氏体。在随后快冷时,奥氏体转变为马氏体。原铁素体保持不变,并有不同程度的长大,最后形成马氏体-铁素体的组织,故称不完全淬火区。如含碳量和合金元素含量不高或冷却速度较小时,也可能出现索氏体和体素体。
如果母材在焊前是调质状态,那么焊接热影区的组织,除在上述的完全淬火和不完全淬火区之外,还可能发生不同程度的回火处理,称为回火区(低于AC1
以下的区域)。
在焊接快速加热和连续冷却的条件下,相转变属于非平衡转变,焊接热影响区常见的组织有铁素体、珠光体、魏氏组织、上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、低碳马氏体、高碳马氏体及
M-A
组元等。
在一定条件下,热影响区出现哪几种组织主要与母材的化学成分和焊接工艺条件有关,母材的化学成分是决定热影响区组织的主要因素
③ 什么是焊接热影响区由几部分组成,对接头的性能有何影响
低碳钢和不易淬火钢
(1)熔合区
(2)过热区(1100℃以上)
(3)相变重结晶区(正内火区)(850~1100℃)
(4)不容完全重结晶区(部分相变区)(700~850℃)
易淬火钢
(1)完全淬火区
(2)不完全淬火区)
④ 焊接接头的热影响区,怎么测力学性能
1、影响:焊缝两端母材发生明显的组织和性能变化:冷却后钢材显微晶粒内粗大;容力学性能、塑性和韧度明显下降。
2、焊接接头是由焊缝、熔合区和热影响区三个部分组成的焊接时。焊接热影响区:简称HAZ(Heat Affect Zone)在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域,称为焊接热影响区。
3、焊接接头,指两个或两个以上零件要用焊接组合的接点。或指两个或两个以上零件用焊接方法连接的接头,包括焊缝、熔合区和热影响区。
⑤ 低碳钢焊接时热影响区各有哪些区段 各区段组织与性能上如何
1、过热区(1100℃以上):晶粒粗大,可能出现魏式组织,硬化之后易产生裂纹,塑性不好。
2、正火区(850~℃):金属发生重结晶,晶粒细化,韧性、塑性和强度提高,力学性能良好。
3、不完全重结晶区(700~850℃):粗大的铁素体和细小的珠光体,铁素体的机械性能不均匀,在急冷条件下可能出现高碳马氏体,韧性和塑性下降,硬度上升力学性能较差。
(5)如何提高焊接热影响区性能扩展阅读:
焊接热影响区的性能:
1、硬度:焊接热影响区的硬度主要取决于被焊钢种的化学成分和冷却条件,其实质是反映不同金相组织的性能。由于硬度试验比较方便,因此,常用热影响区的最高硬度HMAX来判断热影响区的性能,它可以间接预测热影响区的韧性、脆性和抗裂性等。
工程中已把热影响区的HMAX作为评定焊接性的重要指标。应当指出,即使同一组织也有不同的硬度,这与钢的含碳量以及合金成分有关。例如高碳马氏体的硬度可达600HV,而低碳马氏体只有350~390HV。
2、脆化:焊接热影响区的脆化常常是引起焊接接头开裂和脆性破坏的主要原因。脆性和韧性是衡量材料在冲击载荷作用下抵抗断裂的能力,是材料强度和塑性的综合体现。材料的脆性越高,意味着材料的韧性越低,抵抗冲击载荷的能力越差。
由于热影响区上微观组织分布是不均匀的,甚至在某些部位出现其强度远低于母材的情况,亦即发生了严重的脆化,因而使焊接热影响区成为整个接头的一个薄弱部位。因此,研究焊接热影响区的脆化问题,了解和认识脆化现象主要涉及粗晶脆化、组织脆化以及热应变时效脆化等脆化机制,从而提高其韧性以改善整个接头的力学性能。
3、韧化:焊接热影响区特别是熔合区和粗晶区是整个焊接接头的薄弱地带,因此,应采取措施提高焊接热影响区的韧性。
但焊接热影响区的韧性不可能像焊缝那样利用添加微量合金元素的方法加以调整和改善,它是材质本身所固有的,故只能通过提高材质本身的韧性和某些工艺措施在一定范围内加以改善。根据研究,焊接热影响区的韧化可采用以下两方面的措施。
4、软化:冷作强化或热处理强化的金属或合金,在焊接热影响区一般均会产生不同程度的失强现象,最典型的是经过调质处理的高强钢和具有沉淀强化及弥散强化的合金,焊后在热影响区产生的软化或失强。冷作强化金属或合金的软化,则是由再结晶引起的。热影响区软化或失强对焊接接头力学性能的影响相对较小,但却不易控制。
⑥ 焊接热影响区对焊接接头的性能有什么影响
焊缝两端母材发生明显的组织和性能变化:冷却后钢材显微晶粒粗大;力学性能、塑性和韧度明显下降。
⑦ 怎样增强焊接热影响区的抗拉强度
根据不同情况,可选用不同措施改善:
采用加热较为集中的焊接工艺,如激光焊进行焊接;
减小焊接的电流;
在焊接时对热影响区进行冷却,防止热影响区温度过高;
焊后根据需要进行热处理;
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⑧ 什么是焊接热影响区焊接热影响区的宽窄对焊接接头的性能有什么影响
在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性内能变化的区域,称为容焊接热影响区。在焊接热循环的作用下,热影响区的组织分布是不均匀的。会产生晶粒粗化,是整个焊接接头的薄弱地带。材料的塑性和韧性降低,易于产生裂纹。希望能够采纳
⑨ 如何在大线能量焊接时保证热影响区的性能
焊后缓冷,有必要的话焊后热处理