闪光对焊接头金相组织、性能和工艺关系的研究
闪光对焊试验报告
闪光对焊试验报告1. 引言闪光对焊（Flash Welding）是一种常见的金属焊接技术，通过在金属接头处施加电流和压力，使金属迅速加热至熔点，然后迅速冷却，实现金属接头的连接。
本次试验旨在通过对闪光对焊进行参数调整和检测，探究其焊接效果和影响因素。
2. 实验方法2.1 材料准备本次试验所用材料为两块相同材质的金属样品，样品的尺寸为10cm × 5cm × 0.5cm。
2.2 试验步骤1.将两块金属样品准备好，保持表面清洁。
2.在样品的接头位置涂抹金属焊接剂，以提高接触和导电性能。
3.将两块样品固定在试验架上，确保样品之间的接触良好。
4.调整闪光对焊设备的参数，包括电流大小、施加时间和压力大小。
5.进行闪光对焊，记录下焊接时的参数以及实际焊接时间。
6.观察焊接接头的质量，并进行检测和分析。
3. 实验结果3.1 参数调整在本次试验中，我们尝试了不同的参数组合，如表1所示：参数名称参数1参数2参数3电流大小10A15A20A施加时间0.5s1s2s压力大小5kg10kg15kg3.2 焊接质量评估通过检测焊接接头的外观和内部结构，我们评估了不同参数下的焊接质量。
基于观察和测试，我们将焊接质量分为以下三个等级：1.优：焊接接头无明显的裂纹和孔洞，金属结合紧密，焊接强度高。
2.良：焊接接头表面有细微的裂纹或孔洞，但不影响焊接强度。
3.差：焊接接头有明显的裂纹和孔洞，金属结合松散，焊接强度差。
根据实验结果，我们得到了不同参数下的焊接质量如下：•参数组合1：电流大小10A，施加时间0.5s，压力大小5kg，得到的焊接质量为良。
•参数组合2：电流大小15A，施加时间1s，压力大小10kg，得到的焊接质量为优。
•参数组合3：电流大小20A，施加时间2s，压力大小15kg，得到的焊接质量为差。
3.3 结果分析通过对不同参数下的焊接质量评估，我们可以得出以下结论：•电流大小对焊接质量有较大的影响，较大的电流可以提高焊接强度。
第2章2-5 焊接接头金相组织和性能
2、过热区（粗晶区） 此区的温度范围是处在固相线以下到 1100℃左右，金属是处于过热的状态，奥氏体 晶粒发生严重的长大现象，冷却之后得到粗大 的组织（一般对于低碳钢来说，焊后晶粒度都 在1~2级），在气焊和电渣焊的条件下，常出 现魏氏组织。 此区的韧性很低，通常冲击韧性要降低 20~30%。因此，焊接刚度较大的结构时，常在 过热粗晶区产生脆化或裂纹。过热区的大小与 焊接方法、焊接线能量和母材的板厚等有关， 气焊和电渣焊时比较宽，而真空电子束焊，激 光焊时过热区几乎不存在。过热区与熔合区一 样，都是焊接接头的薄弱环节。
部位 焊缝 熔合区（熔合 线） 加热温度范围 >1500℃ 1400~1250℃ 组织特征及性能 铸造组织、柱状树枝晶 晶粒粗大，可能出现魏氏组织，易产生裂纹， 塑性不好。
粗晶区（过热 区）
细晶区（相变 重结晶区） 混晶区（不完 全重结晶区） 时效脆化区 母材
1250~1100℃
1100~900℃ 900~730℃ 730~300℃ 300~室温
一 焊缝金属的组织与性能
1、组织——铸造组织 单层焊为柱状晶（前页） 多层焊可改善先焊焊道 组织（右图） 2、性能——与选用的焊接 材料和方法有关
二 焊接热影响区的组织分布
焊接时热影响区上各点距焊缝的远近不同， 经历的焊接热循环不同，就会出现不同的组织， 因而也就具有不同的性能。由此看来，整个焊 接热影响区的组织和性能是不均匀的。 1、熔合区 即焊缝与母材相邻的部位，又称半熔化区 （温度处于固液相线之间）。此区的范围很窄， 所以又称熔合线。但是由于在化学成分上和组 织性能上都有较大的不均匀性，所以对焊接接 头的强度、韧性都有很大的影响。在许多情况 下熔合区是产生裂纹，脆性破坏的发源地，因 此引起了普遍的重视。
闪光对焊的基本原理及方法和工艺
闪光对焊的基本原理及方法和工艺闪光对焊是一种高效、节能的焊接方法，广泛应用于各种金属材料的焊接。
这种焊接方法的原理是利用电流通过两个对接工件时产生的电阻热效应，将工件加热到熔化或塑性状态，然后施加顶锻压力，实现工件的连接。
闪光对焊的基本原理当两个金属工件对接时，电流通过这两个工件形成一个回路。
由于金属的导电性和电阻，电流会受到阻碍。
这些阻碍电流的效应会产生热量，使工件的温度升高并达到熔化或塑性状态。
这种电阻热效应的现象被称为“焦耳热”，是闪光对焊的基本原理。
闪光对焊的方法闪光对焊主要分为两种方法：闪光焊和脉冲闪光焊。
1.闪光焊闪光焊是最常用的闪光对焊方法，其工作原理是利用大电流通过工件接头，使工件迅速加热并达到熔化或塑性状态。
在工件接头处，液态金属由于表面张力和重力作用会向下流动，形成“闪光”现象。
在顶锻压力的作用下，液态金属被挤出接头间隙，形成焊接接头。
2.脉冲闪光焊脉冲闪光焊是另一种常用的闪光对焊方法，其工作原理是通过交替改变电流的方向和大小，产生间断性的闪光和液滴喷射。
这种焊接方法可以更好地控制加热过程和顶锻过程，提高焊接质量和效率。
闪光对焊的工艺闪光对焊的工艺流程可以分为以下几个步骤：1.准备对接工件对接前需要将两个工件进行清理和修整，确保对接面平整、无杂质、无氧化膜等。
同时，要保证两个工件的厚度、材质、直径等参数一致。
2.对接工件将两个清理和修整好的工件按照一定的要求对接在一起，确保对接间隙均匀、无错位。
3.通电加热将对接好的工件放置在焊接夹具中，然后通过通电的方式加热工件。
加热时间、电流大小、通电方式等因素需要根据不同的焊接要求进行选择和调整。
4.顶锻压力当工件加热到一定温度后，施加一定大小的顶锻压力将工件对接接头挤压在一起。
顶锻压力的大小、时机等因素需要根据不同的焊接要求进行选择和调整。
5.冷却和取件顶锻完成后，需要将工件自然冷却一段时间，以确保焊接接头质量稳定。
然后就可以将焊接好的工件从焊接夹具中取出。
钢筋闪光对焊接头质量标准及检验方法
钢筋闪光对焊接头质量标准及检验方法引言：钢筋闪光对焊接头是建筑、桥梁等工程中常见的连接方式之一。
其质量直接关系到工程结构的牢固程度和稳定性。
为了确保钢筋闪光对焊接头的质量，需要根据一定的标准和采用适当的检验方法进行检验。
本文将介绍钢筋闪光对焊接头的质量标准及相应的检验方法，以提供参考。
一、钢筋闪光对焊接头质量标准1. 国家标准《钢筋闪光对焊接头技术规程》（GB/T 1499.2-2018）是国家对钢筋闪光对焊接头的质量标准进行统一的标准文档。
根据该标准，钢筋闪光对焊接头的质量应符合以下要求：（1）焊缝应均匀、连续，无缺陷和夹渣等缺陷；（2）焊缝与钢筋的连接牢固，焊缝与母材之间无明显的夹杂物；（3）焊接头表面应光洁，无裂纹、夹沙、气孔等缺陷；（4）焊接头尺寸应符合设计要求，无明显的凸起或凹陷。
2. 工程规范除了国家标准外，各行业的工程规范也会对钢筋闪光对焊接头的质量进行具体要求，例如建筑行业的《建筑钢筋工程施工及验收规范》（GB 50204-2015）、桥梁行业的《公路桥梁施工与验收规范》（JTG/T B02-2013）等。
这些规范主要是针对具体的工程类型，对焊接头的质量要求可能会有更为具体的规定，包括焊接头的尺寸、形状、角度、强度等。
二、钢筋闪光对焊接头质量检验方法1. 目视检验目视检验是最常用、最直观的一种检验方法。
通过裸眼观察焊接头的外观，可以初步判断焊接质量是否合格。
目视检验主要包括以下几个方面：（1）焊缝的均匀性和连续性；（2）焊缝表面的光洁度；（3）焊缝与母材之间的连接情况；（4）焊接头是否存在裂纹、夹沙和气孔等缺陷。
2. 检测仪器除了目视检验外，还可以使用一些专门的检测仪器进行检验，以更加准确地评估焊接头的质量。
（1）超声波探伤仪：用于检测焊缝中的夹杂物、气孔等缺陷。
（2）放射性检测仪器：用于检测焊接头的裂纹和缺陷。
3. 抽取样本在进行钢筋闪光对焊接头质量检验时，需要从焊接部位抽取样本进行检测。
闪光对焊实验报告
闪光对焊实验报告闪光对焊实验报告一、实验目的本实验旨在研究和掌握闪光对焊的原理和工艺，通过实际操作，深入理解闪光对焊过程中能量的转换和传递，以及如何控制焊接质量。
二、实验原理闪光对焊是一种电阻焊方法，其原理是通过两段钢筋之间的电阻产生热量，将钢筋加热到一定温度后，施加轴向压力挤压，形成对焊接头。
闪光对焊过程中，钢筋端面产生闪光，伴随着明显的火花放电现象。
三、实验步骤1.准备工具和材料：包括闪光对焊机、钢筋、电极、压力计、冷却水等。
2.安装钢筋：将钢筋安装到闪光对焊机的电极上，确保钢筋端面平整，无油污和锈蚀。
3.通电加热：开启闪光对焊机，通过电流加热钢筋，使钢筋端面温度逐渐升高。
4.施加压力：当钢筋端面温度达到一定值（本实验设定为1200℃）时，闪光对焊机自动施加轴向压力挤压钢筋，形成对焊接头。
5.观察和记录数据：观察焊接过程中闪光和放电现象，记录焊接压力、电流、时间等数据。
6.冷却和检查：关闭闪光对焊机后，将焊接接头冷却至室温，然后检查接头的外观和质量。
四、实验结果及分析1.外观检查：焊接接头表面光滑，无裂纹和气孔等缺陷。
2.尺寸测量：测量焊接接头的直径和高度，计算出接头处的截面积。
3.力学性能测试：对焊接接头进行拉伸、压缩和弯曲等力学性能测试，以评估接头的强度和塑性。
4.闪光及放电现象观察：在闪光对焊过程中，观察到明显的闪光和放电现象，证明焊接过程中有大量的热能产生。
5.数据分析：将实验过程中的电流、电压、压力等数据进行分析，研究它们与焊接质量的关系。
五、结论通过本次实验，我们成功地掌握了闪光对焊的原理和工艺，验证了闪光对焊过程中能量的转换和传递。
实验结果表明，当钢筋端面温度达到1200℃左右时，施加适当的压力挤压可以形成高质量的焊接接头。
闪光对焊过程中产生的闪光和放电现象是焊接过程中的重要特征，可以用来判断焊接质量。
通过本次实验，我们深入理解了闪光对焊的原理和工艺，为今后在实际工程中的应用打下了坚实的基础。
钢筋闪光对焊技术和工艺论述
钢筋闪光对焊技术和工艺论述一、施工机械准备1、机械设备选用UN-150对焊机2、材料各个规格钢筋级别必须有出厂合格证，进场后经物理性能检验，符合要求后使用。
3、作業条件（1）设备在操作前应检修完好，保证正常运转，并符合安全规定，操作人员必须要持证上岗。
（2）钢筋焊口要平口，清洁、无油污杂质等。
（3）对焊机容量，电压要符合要求。
二、操作工艺1、对焊工艺闪光对焊可以分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光预热闪光焊等三各工艺，根据钢筋品种、直径和所用焊机功率等选用。
（1）连续闪光焊：工艺过程包括边疆闪光和顶锻过程。
施焊时，先闭合一次电路，使两钢筋端面轻微接触。
此时端面的间隙中喷射出火花般的金属微粒闪光，接着徐徐移动钢筋使用权两面三刀端面仍保持轻微接触。
形成连续闪光当闪光对预定的长度，使用权钢筋端头加热到将近熔点时，就以一定的压力迅速时行顶锻，再无民顶锻到一定的长度，焊接接头即告完成。
连续闪光对焊操作要求操作要点：一次闪光，闪平为准，预热充分，频率要高二次闪光、短、稳、强烈；项锻过程，快速有力。
（2）预热闪光焊（适用于Φ端部较平整钢筋）预热闪光烛是在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区。
其工艺过程包括：预热、闪光和顶锻过程。
施焊时先闭合电源，然后使用权两面三刀钢筋羰面交替地接触和分开，这时钢筋羰面的间隙中即发出断续的闪光，而形成预热过程。
当钢筋达到预热温度手进入闪光阶段，随后顶锻而成。
（3）闪光—预热—闪光焊（适用于Φ端部不平整钢筋）闪光—预热—闪光焊是在预热闪光焊前加一次闪光过程，目的是使不平整的钢筋端面烧化平整，使预热均匀。
其工艺过程包括：一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程。
施焊时首先连续闪光，使用权钢筋端部闪平，然后同预热闪光焊。
2、对焊注意事项（1）对焊前应清除钢筋端头150mm范围内的铁锈污泥等防止夹具和钢筋间接触不良而引起打火。
钢筋端头有弯曲应调直及切除。
（2）当调换焊工或更换焊接钢筋的规格和品种时应先制作对焊试体（不小于2个）进行冷弯试验，合格后，方能成批焊接。
钢筋闪光对焊接头质量标准及检验方法
钢筋闪光对焊接头质量标准及检验方法1. 引言钢筋闪光对焊接头是工程建设中常用的一种焊接方法，其质量直接影响着工程的安全和稳定性。
因此，制定合理的质量标准和选择适当的检验方法对于保障焊接质量，提高工程质量具有重要意义。
2. 钢筋闪光对焊接头质量标准钢筋闪光对焊接头质量标准的制定应遵循以下原则：2.1 符合国家标准或行业规范：钢筋闪光对焊接头质量标准应参照国家标准或行业规范，如《钢筋混凝土结构工程施工质量验收规范》等，确保符合国家的要求。
2.2 合理性：钢筋闪光对焊接头质量标准应合理、科学，符合工程实际情况，同时考虑工程的使用环境和要求。
2.3 统一性：钢筋闪光对焊接头质量标准应统一，避免因验收标准的不一致导致的不必要的纠纷和争议。
根据以上原则，钢筋闪光对焊接头的质量标准主要包括以下方面：2.4 外观质量：应检查焊缝外观，包括焊接头的形状、平整度、边缘清晰度等。
合格的焊接头外观应符合国家标准或行业规范要求。
2.5 强度性能：应检查焊接头的强度性能，包括抗拉强度、抗剪强度等。
焊接头的强度应满足施工设计要求，并符合国家相关标准。
2.6 尺寸精度：应检查焊接头的尺寸精度，包括焊缝的宽度、高度、长度等。
焊接头的尺寸精度应符合国家标准或行业规范的要求。
2.7 焊接缺陷：应检查焊接头是否存在缺陷，如焊接裂纹、气孔、夹渣等。
焊接头的缺陷应符合国家标准的规定，且不得影响工程的安全性。
3. 钢筋闪光对焊接头质量检验方法钢筋闪光对焊接头的质量检验是确保焊接质量符合标准的重要环节。
下面简要介绍几种常用的检验方法：3.1 目视检查：通过肉眼观察焊接头的外观质量，检查焊接头的形状、平整度、边缘清晰度等。
该方法简便易行，可以对焊接头的质量进行初步评估。
3.2 应变测量法：在焊接头附近放置应变片，通过检测应变片的变化来评估焊接头的强度性能。
该方法具有高精度、实时性等优点，适用于对焊接头的强度性能进行定量评估。
3.3 超声波检测法：通过对焊缝进行超声波检测，检测焊接头是否存在缺陷。
闪光对焊各参数对焊接质量的影响及调整方法
连续闪光焊时，低碳钢工件的顶锻比压力为60-80N/mm2，为克服环形部分变形引起的阻力，可增大至80-120N/mm2
夹紧力
通常情况下，夹紧力为顶锻力的2-2.5倍，薄板一般取2.8倍，如果夹紧力及夹紧均匀性不能保证，顶锻量同样不能保证，尤其对于薄板对焊；
暂载率
在一个工作周期内，弧焊电源有负载时间所占百分数称之为负载持续率，这时允许使用的焊接电流称为额定电流，随着负载持续率增加，允许使用的焊接电流减小，反之相反；
钳口间距
过短，热量经电极传走，温度梯度大，塑性区窄，不利顶锻；过长，回路阻抗增加，消耗功率过大，且顶锻时易造成对接口失稳及错口
闪光电流
等于电流密度乘以焊接截面积，对于环形工件，考虑到分流的存在，应提高功率15-50%；分流在闪光过程中不变，在顶锻瞬间减小到1/4-1/6，（顶锻电流要比闪光电流高出1.5-2倍）
空载电压
焊机接通电网而输出端没有负载时，输出端电压称为空载电压；尽可能选择低的空载电压来焊接，这个空载电压对于维持稳定闪光过程是足够的，但又不过大，这一点对于焊接封闭形状的工件特别重要。随着空载电压的提高，强烈的增加了分路电流和同它相联系着的电能的损耗；
钳口状态
白纸作夹紧均匀性检验，检验电极槽是否磨平
闪光对焊各参数对焊接质量的影响及调整方法
烧化量
过小，工件未充分加热，塑性区不足不利顶锻；过大，浪费材料及时间，接头过热易造成组织粗大
顶锻量
过大，导致塑性损耗，使接头塑性下降，不利于工件的继续加工变形；过大，引起金属纤维失稳而过分弯曲，使接头金属纤维的结合有对接变成斜接，降低了连接强度，引起了夹层。金属纤维弯曲角大于25度时，接头性能变差，冷弯时产生裂纹。轿车车轮约为3-4mm，卡车车轮约为7-9mm，有电顶锻约为（0.4-0.6）顶锻量
焊接接头的金相组织
焊接接头的金相组织(metallurgical structure of the weld joint )1．焊接接头的组成及区域特征典型的对接焊接接头主要由三个部分组成：（1）焊缝( weld )焊缝金属的结晶凝固冷却方式主要依靠母材金属热传导，所以液态金属结晶很自然呈柱状晶成长，且成长方向垂直于焊接熔池壁，最终汇交于熔池中部形成八字形柱状树枝晶结晶形式。
（2）熔合区( fusion zone )指焊缝与母材交接的过渡区，即熔合线处微观显示的母材半熔化区。
在焊接时，液态的焊缝金属与固态母材金属的交界面，便形成了熔合线（fusion line），即接头横截面上宏观腐蚀所显示的焊缝轮廓线。
以大多数（低碳）碳素钢和低合金钢为例：熔合区的温度处于固相线和液相线之间。
焊缝与母材产生不规则结合，形成了参差不齐的分界面。
该区晶粒十分粗大，化学成分和组织极不均匀，冷却后为过热组织。
区域很窄，金相观察难以区分，但对接头强度和韧性却有很大影响，常是产生裂纹和脆性破坏的发源地。
（3）热影响区（heat affected zone）在焊接和切割过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和机械性能变化的区域。
焊接是一个不均匀加热和冷却的过程，距焊缝不同距离的点上经历着不同的焊接热循环，这些点实质上都受到一次特殊的热处理。
和一般金属热处理一样，每个点都引起不同的组织转变，于是就形成了在组织和性能上不均匀的焊接热影响区。
在这个区中，有些部位的组织和性能可能是优于也可能劣于母材焊前的组织性能。
显然，劣于母材的部位便成为焊接接头中最薄弱环节。
决定热影响区的分区及特征的因素是多方面的，大致可分为三个方面：○1母材的冶金特征母材金属在焊接热循环作用下是否存在固相转变；有固相转变的材料是纯金属、单相合金或多相合金；是否是同素异构转变；是否是扩散型的相变。
例如，焊接无固相转变的金属，在热影响区上主要出现的是晶粒粗大现象，有时也有再结晶现象。
焊接接头组织金相分析
实验一焊接接头组织金相分析一、实验目的1、观察与分析焊缝的各种典型结晶形态。
2、掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化。
二、实验装置及实验材料1、金相砂纸，从180目一1200目一套2、平板玻璃一块3、低碳钢焊接接头试片4、金相显微镜一台5、抛光机一台6、电吹风机一个7、 4％硝酸酒精溶液，无水乙醇、脱脂棉若干三、实验原理焊接过程中，焊接接头各部分经历了不同热循环，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分析，是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节。
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。
图1 焊缝金属的交互结晶示意图图2 C o、 R和G对结晶形态的影响（一）焊缝凝固时的结晶形态1、焊缝的交互结晶熔化焊是通过加热使被焊金属的联接处达到熔化状态，焊缝金属凝固后实现金属的焊接。
联接处的母材和焊缝金属具有交互结晶的特征，图1为母材和焊缝金属交互结晶的示意图。
由图可见，焊缝金属与联接处母材具有共同的晶粒，即熔池金属的结晶是从熔合区母材的半熔化晶粒上开始向焊缝中心成长的。
这种结晶形式称为交互结晶或联生结晶。
当晶体最易长大方向与散热最快方向一致时，晶体便优先得到成长，有的晶体由于取向不利于成长，晶粒的成长会被遏止。
这就是所谓选择长大，并形成焊缝中的柱状晶。
2、焊缝的结晶形态根据浓度过冷的结晶理论，合金的结晶形态与溶质的浓度C o、结晶速度（或晶粒长大速度）R和温度梯度G有关。
图2为C o、R和G对结晶形态的影响。
由图可见，当结晶速度R和温度梯度G不变时，随着金属中溶质浓度的提高，浓度过冷增加，从而使金属的结晶形态由平面晶变为胞状晶，胞状树枝晶，树枝状晶及等轴晶。
当合金成分一定时，结晶速度越快，浓度过冷越大，结晶形态由平面晶发展到胞状晶、树枝状晶，最后为等轴晶。
当合金成分C。
和结晶速度R一定时，随着温度梯度G的升高，浓度过冷将减小，因而结晶形态会由等轴晶变为树技晶，直至平面晶。
焊接接头的经相组织观察
第二次实验实验名称：焊接接头金相组织观察试验目的：了解焊接接头的金相组织，（焊缝区和焊接热影响区）形成过程、组织变化及对性能的影响。
实验步骤：制样（金相制样）观察组织绘制金相组织图实验内容和要求：1.了解焊接材料名称（母材：35钢；焊条：THJ520）2.了解金相制样过程3.观擦焊接接头的金相组织4.绘制接头的金相组织图实验设备和仪器：手工焊机、砂轮机、PG2抛光机、4X金相显微镜焊接接头的金相组织与性能焊接接头是由相互联系，而在组织和性能上又有区别的两部分组成，即焊缝区和焊接热影响区。
1.焊缝金属：由熔池冷却凝固后形成组织和性能：熔池冷凝后为铸态组织，在冷却过程中，液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶，形成柱状晶组织。
焊缝金属的性能一般不低于母材的性能（因其化学成分控制严格，且可通过渗合金调整焊缝化学成分），但易产生裂纹。
2.焊接热影响区：指焊缝两侧因焊接热作用而发生组织性能变化的区域。
低碳钢的热影响区分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
熔合区，又称半熔化区，是焊缝与母材的交界区。
加热温度：1490-1530℃（固、液两相线之间）组织：（未熔化但因过热而长大的）粗晶组织和（部分新结晶的）铸态组织。
特点：该区很窄，组织并不均匀，强度下降，塑性很差，是产生裂纹及局部脆断的发源地。
过热区：紧靠熔合区加热温度：1100-1490℃（1100℃-固相线）组织：粗大的过热组织特点：宽度为1-3mm,塑性和韧性下降。
焊接刚度大的结构时，该区易产生裂纹。
正火区：紧靠着过热区加热温度：850-1100℃（AC3至1100℃）组织：均匀细小的铁素体和珠光体组织（近似于正火组织）特点：宽度约1.2-4.0mm，力学性能优于母材。
部分相变区：加热温度: AC1-AC3之间组织：F+P （F粗细不均）特点：部分组织发生相变，晶粒不均匀，力学性能差。
在热影响区中，熔合区和过热区的性能最差，产生裂纹和局部破坏的倾向也最大，是焊接接头中机械性能最差的薄弱部位，热影响区宽度愈窄愈好。
焊接接头的微观结构与性能关系
焊接接头的微观结构与性能关系焊接是一种常见的金属连接方法，通过加热和冷却使金属材料相互结合。
焊接接头的质量直接影响着焊接件的性能和使用寿命。
而焊接接头的微观结构则是决定其性能的重要因素之一。
本文将探讨焊接接头的微观结构与性能关系的几个方面。
首先，焊接接头的晶粒结构对其性能有着重要影响。
焊接过程中，金属材料会经历加热、熔化和冷却的过程，从而形成焊缝。
在冷却过程中，焊缝中的金属会重新结晶，形成新的晶粒。
晶粒的尺寸和形状会影响焊接接头的硬度、强度和韧性等性能。
通常情况下，细小的晶粒有助于提高焊接接头的强度和韧性，而大的晶粒则可能导致脆性断裂。
其次，焊接接头的晶界对其性能也有重要影响。
晶界是相邻晶粒之间的界面，其性质与晶粒内部的晶格结构有所不同。
晶界的类型和分布会影响焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。
例如，晶界的弯曲、扭曲或断裂可能导致焊接接头的脆性断裂。
此外，晶界也是焊接接头中可能存在的缺陷和裂纹的起始点。
此外，焊接接头的组织相对于性能也有着重要的影响。
焊接过程中，金属材料会发生相变，形成不同的组织结构。
不同的组织结构具有不同的力学性能和耐腐蚀性能。
例如，奥氏体组织通常具有较高的强度和硬度，而铁素体组织则具有较好的韧性。
通过合理控制焊接过程和热处理工艺，可以获得适合特定应用的组织结构，从而提高焊接接头的性能。
最后，焊接接头的缺陷和裂纹对其性能也有着重要的影响。
焊接过程中，由于热应力和冷却速度的影响，焊接接头中可能会出现各种缺陷和裂纹，如气孔、夹杂物、焊缝偏离等。
这些缺陷和裂纹会降低焊接接头的强度和韧性，甚至导致焊接接头的失效。
因此，在焊接过程中，应注意控制焊接参数和采取适当的预处理措施，以减少缺陷和裂纹的发生。
综上所述，焊接接头的微观结构对其性能有着重要影响。
晶粒结构、晶界特征、组织结构以及缺陷和裂纹等因素都会对焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能和耐热性能等产生影响。
因此，在焊接过程中，需要合理选择焊接材料、控制焊接参数和采取适当的热处理工艺，以获得理想的微观结构，从而提高焊接接头的性能和可靠性。
焊接接头金相组织分析
实验十二焊接接头金相组织分析一、实验目的1、熟悉焊接热影响区的组织分布特征及金相显微镜的使用方法；2、掌握焊接接头的分区组成；3、了解焊接参数对焊接接头显微组织的影响；二、实验原理焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区（HAZ）三部分组成，其组织特征存在明显差异。
熔合区是焊接接头中焊缝向母材HAZ过渡的区域，由半熔化区与未混合区两部分组成，熔合区的构成及附近各区的相对位置如图1所示。
图1 熔合区的构成示意图1-焊缝区（富焊条成分）; 2-焊缝区（富母材成分）; 3-半熔化区; 4-HAZ; 5-熔合区焊缝是由熔池金属结晶凝固形成的，由于熔池金属冷却速度快且在运动状态下结晶，因此形成的组织为非平衡组织。
多数情况下晶体从熔合区半熔化的晶粒上以柱状晶形态向焊缝中心生长，具有联生结晶的特点。
焊接工艺参数对凝固形态影响较大，不同工艺条件下，焊缝中心可能是柱状晶组织，也可能出现等轴晶组织。
焊缝金属凝固时的结晶形态见图2。
HAZ是指在焊接热源作用下焊缝外侧处于固态的母材发生组织和性能变化的区域。
由于焊接时HAZ上各点距离焊缝的远近不同，各点所经历的焊接热循环不同，因此整个HAZ的组织和性能分布是不均匀的。
HAZ的组织分布与钢的种类、不同部位的加热最高温度有关。
对于焊后空冷条件下不易形成马氏体的不易淬火钢，焊接HAZ包括过热区、正火区和不完全重结晶区。
过热区的峰值温度在固相线以下到晶粒开始急剧长大的温度，相应区域组织粗大；正火区的峰值温度在A c3以上到晶粒开始急剧长大的温度范围内，加热时发生完全奥氏体相变，冷却后组织由细小的铁素体和珠光体组成；不完全重结晶区的峰值温度处于A c1～A c3之间，加热时发生奥氏体相变的组织冷却时转变为细小的铁素体和珠光体，未发生相变的铁素体继续长大成为粗大的铁素体，晶粒大小和组织不均匀。
三、实验设备及材料1、金相显微镜及图像采集系统。
2、20＃钢焊接接头的金相试样。
四、实验内容及步骤1、焊接接头试样制备尺寸为200×75mm的20＃钢板2块，清除表面的氧化物和铁锈，进行脱水和脱脂处理；按照规定规范烘干E4303焊条；沿试板表面中心线用直径 3.2mm图2 焊缝金属的结晶形态焊条堆焊出长125±10mm的焊缝，1号试板采用150A电流，2号试板采用200A电流；焊后静止空气中自然冷却，不进行任何热处理；在室温下采用机械加工方法垂直切割焊缝，然后在断面上取金相观察试样，切割时注意加强冷却；2、金相试样的预磨、抛光与浸湿参照实验五中的相关内容；3、小电流焊接接头的组织观察低倍观察焊接接头组织，寻找熔合线，然后高倍放大观察熔合区的组织特点；观察焊缝联生结晶的特点，并由熔合区开始向焊缝中心推移，观察焊缝组织的变化规律；观察HAZ的分区组织特点，利用图像采集系统记录过热区、正火区、不完全重结晶区的组织，并与母材的进行对比，分别在100×，200×，500×下拍摄金相组织照片。
焊接接头组织的金相观察与分析
接头焊缝组织的金相观察与分析1.实验说明焊接是工业生产中用来连接金属材料的重要加工方法。
根据工艺特点不同，焊接方法又分为许多种，其中熔化焊应用得最广泛。
熔化焊的实质就是利用能量高度集中的热源，将被焊金属和填充材料快速熔化，热后冷却结晶而形成牢固接头。
由于熔化焊过程的这一特点，不仅焊缝区的金属组织与母材组织不一样，而且靠近焊缝区的母材组织也要发生变化。
这部分靠近焊缝且组织发生了变化的金属称为热影响区。
热影响区内，和焊缝距离不一样的金属由于在焊接过程中所达到的最高温度和冷却速度不一样，相当于经受了不同规范的热处理，因而最终组织也不一样。
以低碳钢为例，根据热影响区内各区段在焊接过程中所达到的最高温度范围，依次分为熔合区（固相线一液相线），过热区（1100℃——固相线）；完全正火区（AC3——1100℃）；不完全旺火区（AC1～AC3）。
对易淬火钢而言，还会出现淬火组织。
焊接结构的服役能力和工作可靠性，既取决于焊缝区的组织和质量，也取决于热影响区的组织和宽窄。
因此对焊接接头组织进行金相观察与分析已成为焊接生产与科研中用以评判焊接质量优劣，寻找焊接结构的失效原因的一种重要手段。
本实验采用焊接生产中应用最多的低碳钢为母材，用手工电弧施焊，然后对焊接接头进行磨样观察。
二、实验目的1、学会正确截取焊接接头试样。
2、认识焊缝区和热影响区各区段的组织特征。
3。
深刻领会熔化焊焊接过程特点。
三、实验设备及器材1、施焊设备及器材（手弧焊机、结422焊条，面罩）。
2、200×100×8mmA3钢板一块。
施焊前用牛头刨床沿其长度方向中心线刨一条深2mm，宽4～5mm的弧形槽。
3、砂轮切割机一台。
4、钳工工具一套。
5，制备金相试样的全部器材。
6、金相显微镜若干台。
四、实验方法与步骤1、在钢板上沿刨槽用F4mm结422焊条一根施焊。
焊接电流取140～150A。
2、待钢板冷至室温后，用砂轮切割机截取试样。
截取部位如下图所示，切割时须用水冷却。
DP540双相钢闪光对焊接头的组织与硬度研究
DP540双相钢闪光对焊接头的组织与硬度研究潘华;丁凯;霍世宗;赵炳戈;吴岳;高玉来【摘要】对两种成分的DP540双相钢进行了闪光对焊.采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度计检测了焊接接头的显微组织和显微硬度.试验结果明,1号试样的焊缝中心区的板条马氏体量比2号试样多,2号试样焊缝中心区和粗晶区中铁素体内有岛状马氏体.1号试样焊缝的母材区域马氏体呈大块状,且铁素体较粗大,而2号试样焊缝母材区域的马氏体呈岛状,铁素体较细小.显微硬度测定结果表明,两种试样焊缝特征区域马氏体和铁素体的形态差异是造成显微硬度差异的主要原因.因此,应精确控制DP540双相钢的化学成分,以优化闪光对焊的焊接接头的显微组织、提高其力学性能.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2018(040)006【总页数】6页(P60-65)【关键词】闪光对焊;DP540双相钢;焊接接头;显微硬度;岛状马氏体【作者】潘华;丁凯;霍世宗;赵炳戈;吴岳;高玉来【作者单位】宝山钢铁股份有限公司研究院汽车用钢研究所,上海 201900;汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室,上海 201900;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海 200444;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海200444;上海大学材料科学与工程学院,上海 200444;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海 200444;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海 200444;上海大学材料科学与工程学院,上海 200444;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海 200444;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海 200444;上海大学材料科学与工程学院,上海 200444;宝山钢铁股份有限公司研究院汽车用钢研究所,上海 201900;汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室,上海 201900;省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室,上海 200444;上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室,上海 200444;上海大学材料科学与工程学院,上海 200444【正文语种】中文近几十年来，经济的不断发展造成了能源和环境的矛盾日益突出。
闪光焊FeCrAl合金管材的接头组织及性能
闪光焊FeCrAl合金管材的接头组织及性能
王恒霖;曹睿;李晌;车洪艳;王铁军;秦巍
【期刊名称】《焊接学报》
【年(卷),期】2022(43)3
【摘要】采用闪光焊对FeCrAl合金进行对接接头焊接,通过扫描电子显微镜及能谱仪等手段研究了焊接接头的显微组织特征、不同区域氧化物颗粒的分布情况及力学性能.结果表明,闪光焊焊接FeCrAl合金所得焊接接头显微组织主要为等轴晶,在焊缝和热影响区氧化物未出现明显聚集及向晶界偏聚的现象,且在晶内和晶界都可以呈现弥散分布的特征;焊接接头抗拉强度值达到594 MPa,为母材强度的90.5%;接头断裂在焊缝区,整体呈现脆性断裂模式;焊缝晶粒的粗化导致焊缝区硬度降低,最终引起焊接接头出现软化.
【总页数】8页(P37-43)
【作者】王恒霖;曹睿;李晌;车洪艳;王铁军;秦巍
【作者单位】兰州理工大学;八环科技集团股份有限公司;中国钢研科技集团有限公司;河北省热等静压工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TG456.9
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焊接接头的金相分析
精品文档主要内容为：观察与分析焊缝成型、焊 缝金属(jīnshǔ)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(jiē tóu)的金相分析
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实验 目的 (shíyàn)
• 1. 观察焊接接头的宏观形貌 • 2. 掌握(zhǎngwò)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
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实验 原理 (shíyàn)
• 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(suǒ dé)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。
从于而做使了其一塑次性正和火冲处击理韧，性晶降粒低。细正小火，区因处而于其A机c3稍械高性的能温较度好。。相焊当接 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。
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实验 原理 (shíyàn)
• 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(liǎnɡ ɡè)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。