焊接金相组织
焊接工艺评定金相试验验收标准
焊接工艺评定金相试验验收标准1. 引言在工业生产和制造过程中，焊接工艺评定金相试验验收标准扮演着至关重要的角色。
通过对焊接工艺的评定和金相试验结果的验收，可以确保焊接接头的质量，从而保证产品的安全性和可靠性。
本文将深入探讨焊接工艺评定金相试验验收标准的相关内容，以便读者能全面理解该主题。
2. 焊接工艺评定的概念焊接工艺评定是指对焊接工艺进行系统评定和确认，以确保焊接工艺能够满足产品设计和制造的要求。
评定焊接工艺需要考虑焊接材料的类型、厚度、焊接位置、预热温度、焊接电流、焊接速度等因素，以确定最佳的焊接工艺参数。
评定焊接工艺的目的是为了确保焊接接头的质量符合标准和规范的要求。
3. 金相试验的重要性金相试验是一种通过显微镜观察金属组织和晶粒的方法，用于评估材料的组织结构和性能。
在焊接过程中，金相试验可以检测焊接接头的缺陷和变质情况，如气孔、裂纹、夹杂物等。
金相试验结果的合格与否直接影响着焊接接头的质量和安全性。
4. 焊接工艺评定金相试验验收标准在进行焊接工艺评定和金相试验验收时，需要参考相关的标准和规范。
国家标准GB/T 8118-2010《焊工技术资格与认证》对焊接工艺评定的要求进行了详细规定，包括评定程序、评定方法、评定规则等。
金相试验验收也需要符合相关的标准，如GB/T 9445-2008《焊缝金相组织检验方法》。
这些标准和规范为焊接工艺评定和金相试验验收提供了可靠的依据，确保了焊接接头质量的稳定性和可靠性。
5. 个人观点与理解在我看来，焊接工艺评定金相试验验收标准的制定和执行至关重要。
只有通过严格的评定和验收标准，才能确保焊接接头的质量和可靠性。
金相试验作为一种重要的质量控制手段，可以帮助及时发现焊接接头的缺陷和问题，从而及时采取措施进行修复和改进。
我认为公司在进行焊接工艺评定和金相试验验收时，应该严格依据相关的标准和规范进行操作，以确保产品质量和客户满意度。
6. 总结通过对焊接工艺评定金相试验验收标准的深入探讨，我们了解到了焊接工艺评定和金相试验验收的重要性，以及相关的标准和规范。
焊缝金相组织和性能
焊缝金相组织和性能第七章焊接接头组织和性能的控制1.焊接热循环对被焊金属近缝区的组织、性能有什么影响？怎样利用热循环和其他工艺措施改善HAZ 的组织性能？答：（1）在热循环作用下，近缝区的组织分布是不均匀的，融合去和过热去出现了严重的晶粒粗化，是整个接头的薄弱地带，而行能也是不均匀的，主要是淬硬、韧化和脆化，及综合力学性能，抗腐蚀性能，抗疲劳性能等。
（2）焊接热循环对组织的影响主要考虑四个因素：加热速度、加热的最高温度，在相等温度以上的停留时间，冷却速度和冷却时间，研究它是研究焊接质量的主要途径，而在工艺措施上，常可采用长段的多层焊合短道多层焊，尤其是短道多层焊对热影响区的组织有以定的改善作用，适于焊接晶粒易长而易淬硬的钢种。
2. 冷却时间100t t 8385、、t 的各自应用对象，为什么不常用某温度下（如540℃）的冷却速度？答：对于一般碳钢和低合金钢常采用相变温度范围800~500℃冷却时间（85t ）对冷裂纹倾向较大的钢种，常采用800~300℃的冷却时间8 3t ，各冷却时间的选定要根据不同金属材料做存在的问题来决定为了方便研究常用某一温度范围内的冷却时间来讨论热影响组织性能的变化，而某个温度下比如540℃则为一个时刻即冷却至540℃时瞬时冷却速度和组织性能。
故不常用某以温度下的冷却速度，对于一般低合金钢来讲，主要研究热影响区溶合线附近冷却过程中540℃时瞬时冷却速度3. 低合金钢焊接时，HAZ 粗晶区奥氏体的均质化程度对冷却时变相有何影响？答：奥氏体的均质化过程为扩散过程，因此焊接时焊接速度快和相变以上停留时间短都不利于扩散过程的进行，从而均质化过程差而影响到冷却时间的组织相变，低合金钢在焊接条件下的CCT 曲线比热处理条件下的曲线向做移动，也就是在同样冷却速度下焊接时比热处理的淬硬倾向小，例如冷却速度为36时可得到100%的马氏体，在焊接时由于家人速度快，高温停留时间短s C /o使合金元素不能充分溶解在奥氏体内，奥氏体均质化过成差，使相变组织差。
焊接金相分析(大纲)
焊接金相分析（大纲）一概述1 定义：焊接金相分析是以焊接金属学为理论基础，密切联系焊接工艺条件，以金相分析方法来研究焊接接头的组织变化，研究焊接缺陷和接头性能与焊接方法之间的关系，是验证和提高焊接接头质量的一门试验学科。
焊接金相分析的应用：基本内容是焊接前后发生的组织、性能变化，可以应用于―――新材料焊接性分析与焊接材料焊接工艺优化；焊接结构失效分析；焊接裂缝及其他焊接缺陷产生原因分析；焊接相变过程；焊接裂缝的形态和产生机理；焊接缺陷与焊接工艺间的关系；合金元素对接头组织和性能的影响；焊缝的一次组织、二次组织与焊缝性能的关系等。
焊接金相分析设备：实体显微镜，光学显微镜，高温显微镜，TEM，SEM，XRD等等。
性能测定设备有：万能试验机（拉、压、弯），冲击试验机，各种硬度计，显微硬度计，差热分析仪，热膨胀分析仪，等等。
焊接系统工程学：焊接工程有三个分枝，即焊接冶金学、焊接工艺学和焊接力学。
它们相互联系又自成体系，焊接系统工程学简图见图1。
图1 焊接技术系统化2 焊接金相分析方法焊接金相分析方法是通过解剖试样，直接在金相显微镜下进行观察、分析或通过金相物理方法的测试检查。
焊接金相分析方法的特点：因为焊接热过程的复杂性，使焊接金相比一般金相研究更困难。
例如HAZ是母材在焊接热循环作用下形成的一系列连续变化的梯度组织区域。
焊接接头缺陷的分析是焊接金相研究的一个重要内容。
要准确、直观地检查出焊接裂缝、夹杂物、夹渣、气孔、未焊透等。
较无损探伤更准确可靠，尤其是微裂纹。
二焊接区金相试样制备方法1．焊接区金相取样方法取样原则：服从于金相分析特点和要求，充分考虑焊接接头特点和焊接工艺特点来确定焊接金相取样的部位、数量及大小。
焊接区显微组织金相样的切取方法焊接结构及焊接产品事故分析取样方法2．焊接区金相试样制备方法大型产品及焊接结构的事故分析取样，多采用气割或机械加工方法切下大块样品，然后像小型试件一样，经过切割、平整、磨光、抛光、浸蚀等一系列加工制成小金相试样。
Q235钢摩擦叠焊单元成形焊接接头金相组织分析
12试验与研究焊接技术第42卷第6期2013年6月文章编号：1002—025X(2013)06—0012-03Q235钢摩擦叠焊单元成形焊接接头金相组织分析高辉，焦向东，周灿丰，陈家庆(北京石油化丁学院能源丁程先进连接技术研究巾，L、，北京102617)摘要：针对Q235钢开展了摩擦叠焊单元成形焊接试验并对在主轴转速5ooo r／r a i n．塞棒进给速度O．3nl l n]s条件下的焊接接头的显微组织和显微组织硬度进行了测试．分析了摩擦叠焊单元成形焊接接头中不同位置的金相组织结构与摩擦焊接过程中温度和压力之间的关系．以及接头中不同位置处显微组织硬度存在差异的原因该研究对Q235钢摩擦叠焊焊接工艺参数的研究及提高焊接接头的质量具有一定的指导意义关键词：Q235铜；摩擦叠埠：金相鲴织中图分类号：T G456．5文献标志码：B摩擦叠焊属于一种新型的同相连接技术，因其焊接过程中不采用电弧加热的形式，焊接接头的质量受环境压力变化影响较小，特别适合于水下作业，尤其是深水结构物的修复。
德国G K SS，英国T W l 以及巴两石油公司分别于2003年、2008年前后针对钢材料进行了摩擦叠焊设备及焊接T．艺的详细试验研究，．摩擦叠焊作为一种较新的焊接T艺，目前国内对其焊接设备和焊接T艺的研究尚处于试验窒阶段-．本文针对Q235钢开展了摩擦叠焊单元成形焊收稿日期：2012一l2—05基金项目：同家自然基金青年基金(51109005)接试验并对焊接T-艺参数为5000r／rai n，0．3m m／s 条件下的焊接接头的金相显微组织和显微组织硬度进行了测试，分析了焊接接头不同位置金相组织及显微组织硬度存在较大差异的原因，该研究对Q235钢摩擦叠焊焊接T艺参数的研究具有一定的指导意义1摩擦叠焊单元成形试验摩擦叠焊焊接过程如图l所示，其焊缝由多个单元焊接叠加而成。
因此，对于摩擦叠焊而言，能够获得质量良好的单元成形接头是焊缝成形质量保-4"-”+一+一+一-4．-一-4-”-4--”-4--一-4--一+一+一+一+--4．-一-4-一—_卜一—卜一-4-一+一+一+--4--—卜一-4--—P一-+-一—+r-—卜一+一+--4-一—+一一-4-一-4'-一+*—卜-—+一一-at-一—+一一—+-一-4---—-卜-——卜一—卜一—+一--+-一-4-由于脉冲焊维弧时间相对连续焊的时间短．因而焊接时输入的能量相对连续焊更少，焊接热输人小．所以焊接热影响区的尺寸相对更小：3结论(1)脉冲焊焊接接头组织较连续焊更为均匀．产生魏氏组织较少。
谈分析不同焊接电流下Q235B钢焊接接头金相组织
谈分析不同焊接电流下Q235B钢焊接接头金相组织Summary：Q235B是一种韧性和制造型都良好的钢，还有一定的伸长率和较好的强度，经常被用于机械零件的制造，比如建材、桥梁工程上要求相对比较高的一些焊接结构件。
本次研究就以Q235B钢作为对象，分析不通过焊接电流下其焊接接头的金相组织，结合实际的试验做简单的分析，确定出哪一种焊接电流最合适。
Keys：焊接电流，Q235B钢，焊接接头，金相组织引言：Q235B钢的运用非常的广泛，在工业上可以说是必不可少的结构件，包括了建筑方面、车辆、船舶、压力容器等等。
在实际的构件加工中，焊接接头的组织直接影响焊接接头的性能，这里产生的影响与焊接的电流有着一定的关系。
因此为了进一步保证焊接接头的无损性，都会从焊接电流上试验分析。
选取最合适的电流，确保焊接接头的金相组织，提高安全性能。
1.Q235B钢焊接接头金相组织分析在对材料的焊接过程中，鉴定和分析接头性能的重要一个手段就是金相组织分析。
在实际的焊接成型中，焊接接头的各个区域都会经手不同的热循环过程，因为所获得的组织也就存在不同，最终导致机械性能也有所不同。
在当前的一些科研和实际生产中，都会通过分析金相组织，判断焊接接头性能[1]。
焊接金属的结晶形态以及热影响区的组织变化与焊接热循环有关，也与被焊接的材料有着一定的关系，就比如本次研究的Q235B钢焊接，除了与热循环有关，与Q235B刚自身的材料也有着密切的关系。
而Q235B钢，钢的屈服点是235Mpa的碳元素结构钢，其钢材的含碳量不大于0.20%，做常温冲击实验，他的性能远远优于Q235A。
Q235B的元素含量情况：碳不大于020%，硅不大于0.35%，锰不大于1.4%，硫、磷不大于0.045%，还有铬、铜、镍的允许残余含量不能大于0.30%[2]。
2.不同焊接电流下Q235B钢焊接接头金相组织分析2.1 实验简介分析不同焊接电流下Q235B焊接接头金相组织情况，是需要通过实验的完成。
焊接金相组织
第四章焊接接头组织性能分析焊接过程是个局部快速加热到高温并随后冷却的过程，整个焊件的温度随时间和空间急剧变化，易形成在时间和空间域内梯度都很大的不均匀温度场，温度场的分布决定着焊缝区和热影响区的范围，对焊接接头的质量有着直接影响。
由于焊接过程中的特殊传热过程，焊接所连接的材料上距离热源的远近不同，其组织和性能也各有差异。
通常将受到焊接热作用后组织和性能相对于基材发生改变的区域称为焊接接头。
焊接接头不仅包括结合区，也包括其周围区域。
4.1焊接冶金基础焊接时，焊件或同焊接材料被加热到高温而熔化，冷却后形成的结合部分叫做焊缝。
焊件材料称为母材。
由于局部加热，焊缝邻近区域的母材势必会因热量的传导而受影响。
母材因受热的影响（但未熔化）而发生组织与力学性能变化的区域叫热影响区。
焊缝与热影响区的交界线叫做熔合线或熔合区，实际为具有一定尺寸的过渡区，常称为熔合区。
对于焊接结构件来说，其安全性主要取决于焊接接头，特别是焊接热影响区的组织和性能。
焊缝、热影响区与熔合区共同构成焊接接头，如图1－1所示。
图1－1 焊接接头示意图在焊接过程中，随着温度的变化，焊缝区要发生熔化、化学反应、凝固及固态相变一系列过程；热影响区则会发生组织变化。
这些变化总称为焊接冶金过程。
冶金过程将决定焊缝的成分和接头的组织以及某些缺陷的形成，从而决定了焊接接头的质量。
下面就介绍一下焊接冶金的基本知识与基本规律。
4.1.1. 焊接传热过程的特点在焊接过程中，被焊金属由于热的输入和传播，而经历加热、熔化（或达到热塑性状态）和随后的凝固及连续冷却过程，称之为焊接热过程。
凡是通过局部加热来达到连接金属的焊接方法，不论是熔焊或固态焊接（如电阻焊接、摩擦焊），由于其加热的瞬时性和局部性使得焊缝附近的母材都经受了一种特殊热循环的作用。
其特点为升温速度快，冷却速度快；焊接加热的另一个特点为热场分步极不均匀，紧靠焊缝的高温区内接近熔点，远离焊缝的低温区内接近室温，这一加热特点也造成焊件的温度分布不均匀，并随时间而不断变化，参见图1－2。
焊接接头的金相组织实验注意事项
焊接接头的金相组织实验注意事项《焊接接头的金相组织实验注意事项》
嘿呀，说起焊接接头的金相组织实验，那可真是有不少要注意的地方呢！
有一次我做这个实验的时候啊，就差点出了岔子。
我呀，一到实验室就兴奋得不行，着急忙慌地就开始准备了。
结果呢，我连焊接接头都没好好处理，上面还有些脏东西呢，就直接拿去观察了。
等我在显微镜下一看，哎呀，那画面简直是乱七八糟的，啥都看不清。
这时候我才意识到，哎呀，我太粗心大意啦！
所以啊，做这个实验，首先就得把焊接接头清理得干干净净的，可不能像我那次一样马虎。
然后呢，在制备样本的时候，一定要小心翼翼的，别一不小心就把样本给弄坏了。
还有啊，在使用显微镜的时候，要慢慢调节焦距，别一下子就调得乱七八糟的。
另外呀，实验过程中要保持耐心，不能着急。
就像我那次，心太急了，结果啥都没做好。
要一步一步来，稳稳当当的。
还有就是要注意安全哦，那些化学试剂啥的可不能乱碰。
总之呢，做焊接接头的金相组织实验，一定要细心、耐心、注意安全。
可别像我那次一样犯傻啦！哈哈，希望大家都能顺利做好实验呀！。
不同材料焊接接头的金相分析ppt课件
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三、实验原理
3.3熔化焊焊接接头特点
焊接过程中，焊接接头各部分经受了不同的热循环，因 而所得组织各异。组织的不同，导致机械性能的变化。
三、实验原理
晶粒长大：
晶核的长大方式有两种，即均匀长大和树枝状长大。
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，这就是选择长大。选择长大过程中形成焊 缝中的柱状晶。
均匀长大
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树枝状长大
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五、实验报告要求
5.1实验数据整理
绘制焊接接头的宏观图形。包括焊缝形状、鳞片、枝 状晶及其成长方向，并简单说明相互关系。
绘制自已制作的焊接接头焊缝、热影响区各区域的显 微组织示意图，注明试样制作条件、放大倍数等。
四、实验内容及步骤
4.1实验内容
自制Q235钢与管线钢焊接接头试样。
对实验室制备好的Q235与管线钢试样进行金相组织观 察、分析和比对。
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金相检验9-焊接件的金相检验PPT课件
•33
（二）气孔
气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴
焊缝密集气孔
•34
（三）夹渣
残留在焊缝中的熔渣。可分为线状、孤立及其他型式三种
•35
（四）未熔合
在焊缝金属和母材之间或焊道金属之间未完全熔化结合的部 分。
可分为侧壁未熔合（图4011）、层间未熔合（图4012）、焊缝 根根部部未未熔熔合合(图4013)．
•2
④自然冷却，冷却速度快:
热处理可根据要求控制冷却速度或在冷却过程 中不同阶段进行保温,焊接时,局部加热、熔池的 体积小、自然条件下冷却,冷却速度快，平均冷却 速度约为l0～100℃／s。
⑤动态结晶：
熔池一般均随热源的移动而移动，同时焊条的 摆动，电弧的吹力，还会使熔池发生强烈的搅拌 作用。可见，是在运动状态下结晶的，因此焊缝 凝固时各处的最大温度梯度的方向不断地变化， 晶体长大的方向也随之而改变。
•20
•21
四、焊接接头的显微组织观察
• 焊缝金属 一次组织：铸态组织，熔化状态后经形核和长大
完成结晶的高温组织形态。 二次组织：固态相变组织，室温下的显微组织。
• 熔合线热影响区：熔合区，粗晶区（过热 区），细晶区（相变重结晶区），部分相 变区
• 母材区
•22
（一）焊缝的组织特征
1．连接长大
•10
4、基体组织分析（母材）
• a.鉴别材料中非金属夹杂物，显微裂纹的类 型，观察其形态和分布，测量其数量和大 小。
• b.鉴别被检件显微组织的组成，各种组织的 形貌、分布和数量，对晶粒度、带状组织 、非金属夹杂物、魏氏组织等。
• c.对异种钢焊接接头，焊缝两侧的母材及热 影响区均须检验。
实验三 焊接接头金相组织观察
实验四焊接接头金相组织观察一、实验目的1. 观察与分析焊缝的各种典型结晶形态；2. 掌握碳钢焊接接头各区域的组织变化。
二、实验设备及材料1. 粗细金相砂纸；2. 平板玻璃；3. 吹风机；4. 4%硝酸酒精溶液、脱脂棉；5. 金相显微镜；6. 碳钢焊接接头试块；7. 典型金相照片。
三、实验原理焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区组成。
熔化焊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，然后冷却结晶而形成牢固接头。
在该过程中，焊接接头各部分经受了不同的热循环，因而获得的组织不同，从而直接导致机械性能的变化。
因此，了解焊接接头组织变化的规律，对于控制焊接质量有重要的意义。
1. 焊缝凝固时的结晶形态(1) 焊缝的交互结晶焊后联接处的母材和焊缝金属具有交互结晶的特征，图1所示为母材和焊缝金属交互结晶示意图。
由图可见，焊缝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。
焊接熔池金属开始凝固时，多数情况下晶粒从熔合区半熔化的晶粒上以柱状晶形态联生长大，长大的主方向与最大散热方向一致。
图1焊缝金属的交互结晶示意图(2) 焊缝的结晶形态根据成分过冷的结晶理论，合金的结晶形态与溶质的浓度C0、结晶速度(或晶粒长大速度)R和温度梯度G有关。
C0、R和G对结晶形态的影响如图2所示。
由图可见，①当R和G不变时，随着C0增大，成分过冷程度增加，结晶形态将由平面晶转变为胞状晶、胞状树枝晶、树枝状晶、等轴晶；②当C0一定时，R越快，成分过冷程度越大，结晶形态逐渐由平面晶转变为胞状晶、树枝状晶及等轴晶；③当C0和R一定时，随着G增大，成分过冷程度减小，结晶形态将由等轴晶转变为树枝晶，最后为平面晶。
由于熔池各部位成分过冷不同，凝固结晶形态也有所不同。
在焊接熔池的熔化边界上，G较大，R很小，因此该处的成分过冷程度最图2 C0、R和G对结晶形态的影响小。
从熔化的边界处到焊接缝中心G逐渐变小，R却逐渐增大，且在焊缝中心处，G最小，R最大，故该处成分过冷程度最大。
焊接接头金相组织分析
焊接接头⾦相组织分析焊接接头⾦相组织分析实验⽬的观察与分析焊缝的各种典型结晶形态；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粗细⾦相砂纸1套平板玻璃1块不同焊缝结晶形态的典型试⽚若⼲低碳钢焊接接头试⽚1块正置式⾦相显微镜1台抛光机1台⼯业电视(或幻灯机)1台吹风机1个4%硝酸酒精溶液⽆⽔醇脱脂棉若⼲典型⾦相照⽚(或幻灯照⽚)⼀套三、实验原理焊接过程中，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。
焊接接头的⾦相分析包括宏观和显微分析两个⽅⾯。
宏观分析的主要内容为：观察与分析焊缝成型，焊缝⾦属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。
焊缝凝固时的结晶形态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。
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C0、结晶速度(或晶粒长⼤速度)R和温度梯度G有关。
图1-16为C0、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。
焊接人必须知道的15种金相组织
奥氏体定义：碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征：奥氏体是一般钢在高温下的组织，其存在有一定的温度和成分范围。
有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温，这种奥氏体称残留奥氏体。
奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶。
在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小，晶粒边界呈不规则的弧形。
经过一段时间加热或保温，晶粒将长大，晶粒边界可趋向平直化。
铁碳相图中奥氏体是高温相，存在于临界点A1温度以上，是珠光体逆共析转变而成。
当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时，Ni,Mn等，则可使奥氏体稳定在室温，如奥氏体钢。
铁素体定义：碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体特征：亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
渗碳体定义：碳与铁形成的一种化合物特征：渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀，在显微镜下呈白亮色，但受碱性苦味酸钠的腐蚀，在显微镜下呈黑色。
渗碳体的显微组织形态很多，在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状过共析钢冷却时沿Acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状铁碳合金冷却到Ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状珠光体定义：铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物特征：珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。
在A1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
焊接金相组织的转变动力学计算
焊接金相组织的转变动力学计算
焊接金相组织的转变动力学计算是针对焊接过程中金属材料组织结构变化的研究。
在焊接过程中，金属材料会经历相变、晶粒生长、残余应力等复杂的物理过程，对于研究焊接接头的性能和质量具有重要意义。
动力学计算可以通过数学模型和计算方法来模拟焊接过程中组织结构的演变。
通常的研究方法包括：
1. 热传导模拟：模拟焊接过程中的温度场分布，确定热影响区域和焊接接头的温度历程。
2. 相变动力学模拟：考虑材料的熔化、凝固过程，预测固态相变和组织结构的演化。
3. 晶粒生长模拟：模拟焊接接头中晶粒的生长行为，预测晶粒尺寸和取向分布。
4. 残余应力计算：考虑焊接过程中的热应力和冷却过程中的残余应力，评估焊接接头的应力状态。
通过这些计算方法，可以更深入地理解焊接过程中金相组织的转变规律，帮助优化焊接工艺参数，提高焊接接头的质量和性能。
这种研究对于材料加工和工程应用具有重要意义。
奥氏体不锈钢焊缝金相组织_概述及解释说明
奥氏体不锈钢焊缝金相组织概述及解释说明1. 引言1.1 概述奥氏体不锈钢焊缝金相组织是在焊接过程中形成的一种重要结构性特征。
通过对奥氏体不锈钢焊缝金相组织的研究，可以深入了解这种材料的性能、强度和耐蚀性等方面。
本文旨在概述和解释奥氏体不锈钢焊缝金相组织的相关内容。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、奥氏体不锈钢焊缝金相组织概述、焊缝金相组织的影响因素解释说明、常见奥氏体不锈钢焊缝金相组织类型解析以及结论及未来展望。
每个部分将逐步展开，并提供相关背景知识和详细阐述。
1.3 目的本文旨在对奥氏体不锈钢焊缝金相组织进行全面的概述和解释，明确其形成过程和相关特征。
此外，文章还将探讨影响焊缝金相组织形成的关键因素，并对常见的奥氏体不锈钢焊缝金相组织类型进行详尽分析。
最后，文章将总结主要观点和发现，并提出未来研究方向的展望。
注意：以上是根据给定的大纲所撰写的引言部分，供参考。
具体内容可根据实际需要进行调整和修改。
2. 奥氏体不锈钢焊缝金相组织概述:2.1 奥氏体不锈钢介绍奥氏体不锈钢是一种常见的不锈钢类型，其主要合金元素为铬和镍，同时含有较低的碳含量。
这种合金具有优异的耐腐蚀性能、高强度和良好的可塑性，广泛应用于各个领域，如化工、海洋工程、航空航天等。
2.2 焊缝形成过程在奥氏体不锈钢焊接过程中，由于高温下熔融状态的存在，原材料经过热处理产生了焊缝区域。
在焊接完成后，在焊缝区域会形成一定的金相组织结构。
2.3 金相组织概念及重要性说明金相组织是指材料内部或表面存在的显微结构和相态分布。
对于奥氏体不锈钢焊缝来说，其金相组织决定了焊缝区域的性能特点和使用寿命。
通过对金相组织进行观察和分析，可以评估焊接质量、检测是否存在缺陷和预测材料的性能。
金相组织对奥氏体不锈钢焊缝的重要性主要表现在以下几个方面：- 影响焊接接头的力学性能：金相组织中晶粒尺寸、形状和分布对焊接接头的强度、韧性以及抗拉伸和压缩等力学性能有直接影响。
焊接接头的金相组织实验注意事项
焊接接头的金相组织实验注意事项
嘿，咱今天来聊聊焊接接头的金相组织实验那些得特别注意的事儿啊。
做这个实验，首先得把样品准备好，可别小瞧这一步，样品要是没处理好，后面啥都白搭。
得把焊接接头切得平平整整的，不能有啥坑坑洼洼的地方。
然后就是打磨了，打磨得细致点儿，可别马虎，不然到时候看金相组织不清楚，你都不知道问题出在哪儿。
接着就是腐蚀啦，这可是关键的一步。
腐蚀液的浓度得掌握好，时间也得掐准，不然不是腐蚀得不够，就是过头了，那可就麻烦啦。
还有啊，在操作过程中，得小心别把腐蚀液弄得到处都是，那玩意儿可不好清理。
观察的时候也得仔细，眼睛瞪大了看，别放过任何一个细节。
选好合适的放大倍数，把金相组织看个清楚明白。
总之，做焊接接头的金相组织实验，每一步都得小心翼翼，认真对待，这样才能得到准确可靠的结果。
这就是我的看法，大家可得记住咯！。
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。
焊接接头宏观金相组织检验
焊接接头宏观金相组织检验规范
1、 名词解释：
1.1焊接接头宏观金相组织检验：用来检查焊缝金属、熔合线、热影响区及母材组织特点，以及有无内部缺
陷的检验方法。
1.2通常把用肉眼或不大于10倍的放大镜检查产品以及整个焊缝金属组织表面或断口宏观组织缺陷的方法叫
宏观检验法。
1.3酸蚀低倍检验：将制备好的试样，用酸液腐蚀，以显示其宏观组织的方法。
2、意 义：通过了解接头的金相组织，我们可以清楚制定该金属正确的工艺、焊接规范的影响因素、焊条及
填充金属的类别区分方法以及热处理和其他鉴定焊缝机械性能的各种影响因素等情况，并且可以
查明焊缝的缺陷和确定它们产生的原因。
3、试样制备：
3.1切割方法：保持焊缝的原始形状，用剪、锯、切等机械方法切取试片；
3.2形状要求：切口与焊缝垂直、试样应包含整个焊缝，热影响区及整个母材；
3.3制备要求：必须除去由取样造成的变形和热影响区以及焊缝加工缺陷；
3.4制备工艺：线切割→2#金刚石砂纸打磨→金相砂纸精磨（要求切口面：Ra0.8以上）；
3.5酸蚀工艺：
4
、酸蚀方法及酸蚀液配制：
4.1冷酸酸蚀法：用一定配比的酸蚀液，在室温下对低倍试片进行腐蚀，来显示焊缝的低倍组织及缺陷。
4.2热酸酸蚀法：配制成分为1：1
（容积比）工业盐酸水溶液，酸蚀温度为65~80℃。
酸蚀时间以准确显示
钢的低倍组织及缺陷为准（可参照下表）。
注：以上主要内容摘自：王朝前编写。
《焊接质量检验》。
辽宁科学技术出版社1994.11。
326~328页
审定： 审核： 作成：。
焊缝金相组织合格标准
焊缝金相组织合格标准
焊缝金相组织的合格标准通常根据具体焊接材料和应用要求来确定。
以下是一般情况下焊缝金相组织的合格标准：
1. 焊接接头清晰可见，没有明显的焊接缺陷，如裂纹、夹渣、夹杂物等。
2. 金属晶粒与母材之间没有明显的晶界偏移或致密组织，母材与焊缝之间有良好的结合。
3. 焊缝区域的晶粒细化程度符合焊接规范或要求，晶粒尺寸在可接受范围内。
4. 没有明显的变形或应力集中现象，没有产生过多的残余应力。
5. 焊缝区域没有明显的气孔、夹层等质量缺陷。
6. 焊缝区域的硬度符合设计或规范要求。
需要注意的是，不同材料和应用要求可能会有不同的焊缝金相组织合格标准。
因此，在具体焊接应用中，应根据相关标准或规范进行评估和判定。
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第四章焊接接头组织性能分析焊接过程是个局部快速加热到高温并随后冷却的过程，整个焊件的温度随时间和空间急剧变化，易形成在时间和空间域内梯度都很大的不均匀温度场，温度场的分布决定着焊缝区和热影响区的范围，对焊接接头的质量有着直接影响。
由于焊接过程中的特殊传热过程，焊接所连接的材料上距离热源的远近不同，其组织和性能也各有差异。
通常将受到焊接热作用后组织和性能相对于基材发生改变的区域称为焊接接头。
焊接接头不仅包括结合区，也包括其周围区域。
4.1焊接冶金基础焊接时，焊件或同焊接材料被加热到高温而熔化，冷却后形成的结合部分叫做焊缝。
焊件材料称为母材。
由于局部加热，焊缝邻近区域的母材势必会因热量的传导而受影响。
母材因受热的影响（但未熔化）而发生组织与力学性能变化的区域叫热影响区。
焊缝与热影响区的交界线叫做熔合线或熔合区，实际为具有一定尺寸的过渡区，常称为熔合区。
对于焊接结构件来说，其安全性主要取决于焊接接头，特别是焊接热影响区的组织和性能。
焊缝、热影响区与熔合区共同构成焊接接头，如图1－1所示。
图1－1 焊接接头示意图在焊接过程中，随着温度的变化，焊缝区要发生熔化、化学反应、凝固及固态相变一系列过程；热影响区则会发生组织变化。
这些变化总称为焊接冶金过程。
冶金过程将决定焊缝的成分和接头的组织以及某些缺陷的形成，从而决定了焊接接头的质量。
下面就介绍一下焊接冶金的基本知识与基本规律。
4.1.1. 焊接传热过程的特点在焊接过程中，被焊金属由于热的输入和传播，而经历加热、熔化（或达到热塑性状态）和随后的凝固及连续冷却过程，称之为焊接热过程。
凡是通过局部加热来达到连接金属的焊接方法，不论是熔焊或固态焊接（如电阻焊接、摩擦焊），由于其加热的瞬时性和局部性使得焊缝附近的母材都经受了一种特殊热循环的作用。
其特点为升温速度快，冷却速度快；焊接加热的另一个特点为热场分步极不均匀，紧靠焊缝的高温区内接近熔点，远离焊缝的低温区内接近室温，这一加热特点也造成焊件的温度分布不均匀，并随时间而不断变化，参见图1－2。
而温度的变化势必影响冶金过程各个阶段的进行。
因此，在焊接过程中，焊缝形成的同时不可避免的形成了组织和性能极不均匀的焊接热影响区，使得一些部位的组织和性能变得很坏（如过热区），成为整个焊接接头中的最薄弱的环节，对焊接质量有着控制作用。
这就是为什么要重视和研究焊接热影响区组织和性能变化的原因。
图1-2 半无限体上移动点热源周围的温度场4.1.2焊接温度场焊接温度场是指某一瞬时焊件上各点的温度分布。
与磁场、电场一样，温度场观察的对象是空间的一定范围，具体的说就是焊件上各点的温度分布情况。
此外，焊件上的温度不仅分布不均匀，而且因热源的运动还将使各点的温度随时间而变化。
因此，焊接温度场是某一瞬时的温度场。
在焊接过程中，焊件上温度分布的规律总是热源中心处的温度最高，向焊件边缘温度逐渐下降。
不同的母材或热源，下降的快慢不同。
根据物理学的知识，热量的传递共有传导、对流、辐射三种基本方式。
在焊接过程中，上述三种方式都存在。
热源的热量传递到焊件主要是通过对流与辐射；母材与焊丝获得热量后在其内部的传递则以传导为主。
这里主要关心的是焊件上温度分布与变化规律，因此以传递为主，适当考虑对流与辐射。
正常焊接条件下，焊接热源都是以一定速度沿接缝移动的。
因此，相应的焊接温度场也是运动的。
由电弧或其他集中热源阐述大运动温度场，在加热开始时温度升高的范围会逐渐扩大，而达到一定的极限尺寸后，不再变化，只随热源移动。
即热源周围的温度分布变为恒定，将这种状态称为准稳态，其温度场就是准稳态温度场。
焊接热源不同其功率不同，加热面积不同，焊接温度场的分布有所差异，进而形成焊接接头时熔合区与热影响区范围有所差别。
4.2钢中的常见组织及影响因素4.2.1奥氏体奥氏体是碳与合金元素溶解在γ－Fe中的间隙型固溶体，晶格类型为面心立方结构。
奥氏体在光学显微镜下呈现规则多边形，由于碳钢中的奥氏体在低温时很不稳定，所以通常不能直接观察到奥氏体，但是可以看到奥氏体晶粒边界遗留的痕迹。
用高温金相显微镜能看到高温下的奥氏体。
如果钢中加入大量的Mn和Ni等奥氏体化元素，就能大大提高奥氏体在低温下的稳定性，从而使奥氏体组织一直保持到室温，这种钢称为奥氏体钢。
奥氏体钢中有孪晶或滑移线，晶界比较直。
淬火钢中的残余奥氏体分布在马氏体针的空隙处，颜色浅黄发亮。
4.2.2 珠光体珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，是按一定质量比例混合而成的，其中渗碳体的质量分数为12％，铁素体的质量分数为88％。
由于渗碳体数量比铁索体少、二者密度又相差不大，因此，片状珠光体中渗碳体呈现窄条，铁素体呈宽条。
珠光体片层间距在0.1～1.0μm范围内波动。
如用硝酸酒精腐蚀，由于渗碳体片远比两侧的铁素体片硬，耐磨、耐腐蚀，因此，突起的细薄条是渗碳体，在金相显微镜下看到的细黑线是渗碳体条的阴影。
腐蚀后的金相表面闪闪发光，形如珠光，故称为珠光体。
珠光体转变具有以下三个主要特点。
①珠光体转变是一种扩散型的相变，必须有足够的能量和扩散时间，因此必须存在一个孕育期。
②随着温度降低，过冷度增大，能量梯度加大，使孕育期缩短，转变速度加快，成核率增高，渗碳体薄片间距缩短。
但当温度进一步降低时，由于扩散速度减慢而使转变速度降低。
③珠光体组织的形貌取决于钢的转变温度和冷却速度。
冷却速度越低，转变温度越低，珠光体片间距离越小，组织越细密。
显微镜放大倍数500倍以下能分辨层片状珠光体，500倍以上能分辨层片状索氏体。
电子显微镜下才能分辨层者称屈氏体。
从奥氏体直接冷却获得的珠光体一般呈片状。
电子显微镜金相分析证明，无论是索氏体还是屈氏体，都仍然是铁素体和渗碳体层片相间的组织。
所以又将珠光体、索氏体和屈氏体统称为珠光体类组织。
珠光体、索氏体和屈氏体之间的差别可以从片间距和硬度来表征。
4.2.3 铁素体铁素体是碳与合金元素溶解在α－Fe中的固溶体。
铁素体与渗碳体相比，是个软韧的相。
亚共析钢高温快冷，铁素体在晶粒内呈针状，慢冷呈块状，或沿晶粒边界析出。
铁素体晶界比较圆滑，很少见孪晶或滑移线。
光学显微镜下观察到的铁素体颜色呈浅绿色，加深浸蚀稍变暗。
4.2.4 渗碳体渗碳体是碳与铁和合金元素的化合物，碳含量为6.67％，属斜方晶格。
一次渗碳体为块状，边角不尖锐；共晶渗碳体呈骨骼状，破碎后呈多角形块状。
二次渗碳体可呈网状、带状、针状。
共析渗碳体呈片状，退火、回火后呈球状、点状。
渗碳体硬度很高，但韧性极低，几乎等于0，所以非常脆。
渗碳体在钢与铸铁中呈片状、球状、网状或板状（一次渗碳体），是碳钢中的主要强化相。
渗碳体的形状与分布对钢的性能有很大的影响。
钢中的一次渗碳体多在树枝晶间处，二次渗碳体可在晶粒内、晶界处；三次渗碳体析出到二次渗碳体或晶界处。
光学显微镜下观察到渗碳体颜色白亮，退火状态呈珠光色。
渗碳体也可以与其他元素形成固溶体，其中碳原子可能被氮等小原子置换，而铁原子可被其他金属原子（Mn、Cr等）代替，这种以渗碳体为基的固溶体称为合金渗碳体。
4.2.5 贝氏体贝氏体类组织分为下述几种：①无碳贝氏体在低、中碳合金钢的贝氏体形成温度范围内的高温区域内形成。
基本无碳，与魏氏组织相似，只是尺寸更细些，铁素体针片间为珠光体或马氏体，或两者的混合。
②上贝氏体是含碳过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体在铁素体针之间，是过冷奥氏体在中温区（约350～550℃）的相变产物，以晶界为对称轴呈羽毛状。
这种羽毛组织是由平行排列的针状或板条状铁素体间的短条状渗碳体所组成，短条状渗碳体的方向大体与板条状铁素体平行。
羽毛可对称，也可以不对称，铁素体羽毛针可呈板条状、点状、块状。
高碳合金钢中的针看不清楚，呈灰蓝黑色；中碳中合金钢中的针较清楚，羽毛状明显；低碳低合金钢中的羽毛很清楚，针粗。
上贝氏体转变一般在晶界处形成，经晶内长大，不穿晶。
③下贝氏体在针片状铁素体基体上分布着很细的碳化物片，这些碳化物片大致与铁素体片的长轴呈55度～66度的角度。
是过冷奥氏体在中温区（350℃以下至马氏体点M s以上）形成的产物。
在晶内呈针状、两端尖、针叶基本不交叉，但可交换，与回火马氏体不易区分。
不同之处是：马氏体有层次之分，下贝氏体颜色一致，没有层次分别。
下贝氏体的炭化物质点比回火马氏体粗，易受侵蚀变黑，回火马氏体颜色较浅，不易受侵蚀。
高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢大，针也比较细，颜色蓝黑；低碳低合金钢中的下贝氏体为灰色。
④粒状贝氏体大块铁素体内包含着一些渗碳体颗粒和“小岛状”组织。
这些小岛状组织起初是富碳的奥氏体，在随后的转变过程中可分解为铁素体和渗碳体，或转变为马氏体，或仍保留为奥氏体。
4.2.6 马氏体马氏体是碳在α－Fe中的过饱和固溶体。
当钢的碳含量较低时，钢自奥氏体态急速冷却时，奥氏体将从M s点开始，在连续冷却过程中转变为板条状马氏体，又称为低碳马氏体。
板条状马氏体束与束之间的位向较大。
在一个原始奥氏体晶粒内可有几个取向不同可板条马氏体束，每一束马氏体是由许多板条马氏体组成。
板条马氏体形似薄木条，相互平行排列在一个晶面上。
①针状马氏体高碳奥氏体形成片状马氏体，也称为针状马氏体。
在每个奥氏体晶粒内马氏体针具有一定的几何取向，长大时不能穿越奥氏体晶界。
针状马氏体的立体形态呈双凸透镜状，在金相磨片上，按截面与马氏体交角的不同，所见到的马氏体形貌是片状、针状或竹叶状，而且针状的取向是多方位的。
针状马氏体的形成温度较低，不可能经受“自回火”作用，在显微镜下观察到的多半是白色的针状组织。
由奥氏体晶粒形成的第一片马氏体一般比较粗大，横贯整个奥氏体晶粒；并将奥氏体一分为二，以后相继形成的马氏体片就受到限制，尺寸较小。
这样，在一个奥氏体晶粒内形成的马氏体大小不均匀。
有些片状马氏体的中间有一条中脊线。
片状马氏体之间没有转变的奥氏体，称为残余奥氏体。
在实际生产中，马氏体需经过回火后使用。
②板条马氏体回火低碳马氏体的组织形态呈板条状，又称为板条马氏体。
在低碳低合金钢焊缝及热影响区中形成的马氏体多半是板条马氏体。
在某些情况下，下贝氏体与板条马氏体组织很难区分的，这时需借助电子显微镜来加以鉴别。
板条马氏体的形貌具有典型特征。
在光学显微镜下观察，板条马氏体是呈束状定向排列的（宽约0.5um）条状晶体。
在每束晶体中，相同取向的相邻板条以小角度晶界相间，而不同取向的板条之间存在大角度晶界。
在一个奥氏体晶粒内，往往形成有限的几个晶区，一个晶区就是一组板条束。
4.2.7 魏氏组织魏氏组织是针状铁素体或渗碳体呈方向性的分布在珠光体上的显微住在。
亚共析钢中，先共析体铁素体不仅沿晶界析出，而且也在晶内沿一定晶面呈针状或片状析出。
过热的中碳或低碳钢在较快的冷却速度下容易产生魏氏组织。