焊接接头金相组织分析

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焊接接头组织分析

(2)弧坑裂纹。有纵、横和星状裂纹，大多发生在弧坑中心的等轴晶区。
(3)根部裂纹。起源于焊缝根部，沿柱状晶界向焊缝扩展的裂纹。
(4)热影响区热裂纹。有横向及纵向，均沿晶界分布。
横向裂纹
焊缝下裂纹
2. 根据热裂纹成因，分为结晶裂纹、熔化裂纹和高温低塑性裂纹 (1)结晶裂纹焊接过程中，熔池凝固结晶时，在液相与固相并存的温度区间，由于结晶偏析和收缩应力应变作用，沿一次结晶晶界形成的裂纹称为结晶裂纹。只发生在焊缝中（包括弧坑），有纵裂纹和横裂纹。结晶裂纹的特征为沿晶开裂、属晶间裂纹。液相与固相间的温度区间愈大，结晶偏析愈大，冷速愈快，愈易产生结晶裂纹。
焊接过程的以上特点，会直接影响焊缝金属和热影响区的宏观组织和显微组织、焊接缺陷及焊接接头的性能。因此，研究焊缝的各区组织、焊接缺陷和接头的性能，必须与焊接过程的上述特点联系起来考虑。
焊接金相检验包括：焊接接头的宏观检验，显微组织检验，焊接缺陷的检验。

第一节焊接接头的宏观检验
一、焊接接头外观质量检验
缺陷分析还包括：对焊接接头的小试样，进行试样断口形貌、冲击、拉伸后试样外观形态，焊道的表面状态等缺陷进行分析。对大型焊接结构，在运行一段时间后进行焊缝的受腐蚀和裂缝的检查等。
总之，通过焊接接头的外观质量检查，可以了解焊接结构和焊接产品的全貌，产生缺陷的性质、部位，及其与焊接结构的整体关系等情况，对评定和控制焊接质量，以及防止重大事故发生都是必需的。
（二）易淬火钢的热影响区组织（自学）
第三节焊接组织浸蚀方法
一、侵蚀剂普通碳钢或低碳低合金钢的焊接接头，用w=3%～4%硝酸酒精溶液(3+97) ～(14+96)侵蚀就能清晰的显示出其显微组织形貌。二、不锈钢对接焊

6061铝合金MIG焊接头组织性能分析

6061铝合金MIG焊接头组织性能分析6061铝合金是一种常见的铝合金材料，具有优良的机械性能和耐腐蚀性能，常用于航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域。

在实际工程中，常常需要对6061铝合金进行MIG焊接来实现零部件的连接和修复。

焊接接头的组织性能对焊缝的性能和使用寿命至关重要，在焊接过程中需要严格控制焊接参数和工艺条件，以获得较好的焊接接头质量。

6061铝合金的MIG焊接接头主要包括母材区、热影响区和焊缝区。

母材区是未受热影响的铝合金基体，其组织主要由等轴晶粒和析出相组成，具有较好的强度和塑性。

热影响区是焊接接头中受到焊接热源影响的区域，其组织通常会发生变化，出现晶粒长大、析出相消耗和固溶元素富集等现象。

焊缝区是焊接过程中熔化的铝合金，其组织取决于焊接参数和工艺条件，主要由铝基固溶体和析出相组成。

6061铝合金的MIG焊接接头组织性能受到很多因素的影响，包括焊接参数、焊接材料、气体保护和焊接工艺等。

在选择焊接参数时，需要考虑焊接电流、焊接电压、焊接速度和气体流量等因素，以保证焊接接头的质量和性能。

焊接材料的选择也很重要，一般选用与母材相似的铝合金焊丝或焊条，以确保焊接接头的相容性和成形性。

气体保护是保证焊接接头质量的关键，常用的保护气体包括纯氩气和氩氧混合气体，能够有效防止氧化和氮化等缺陷的产生。

在实际焊接过程中，需要对焊接接头的组织性能进行详细分析和评价，通过金相显微镜观察接头的金相组织，测量晶粒大小、析出相尺寸和相分布等参数。

通过扫描电镜、X射线衍射分析和硬度测试等手段，进一步研究接头的微观结构和力学性能，评估焊接接头的质量和可靠性。

总的来说，6061铝合金的MIG焊接接头组织性能分析是实现高质量焊接的关键一步，需要对焊接参数、焊接材料、气体保护和焊接工艺等因素进行全面评估，保证焊接接头的组织均匀、强度高、硬度适中，以满足工程要求和使用环境的需求。

通过不断的实验研究和工程实践，不断优化焊接工艺，提高焊接接头的质量和性能，推动6061铝合金材料在各个领域的应用和发展。

SA213T92、T23异种钢小径管焊接接头金相组织分析

SA213T92、T23异种钢小径管焊接接头金相组织分析SA213T92和T23都是新型的耐热钢，两种钢材的异种钢焊接的工艺评定是完全必要的，本文通过小径管焊接接头的金相组织分析为焊接工艺评定提供了可靠的依据。

标签：T92；T23；异种钢焊接；金相组织1 前言T92是日本在T91基础上，对成分做了进一步完善改进，适当降低Mo含量至0.30-0.60%、加入1.50-2.00%的W形成的新型铁素体耐热合金钢。

T92具有比奥氏体钢更为优良的热膨胀系数和导热系数，其具有极好的持久强度、高的许用应力、良好的韧性和可焊性。

T92钢管性能优良，使用温度可达650℃。

可部分替代TP304H和TP347H奥氏体不锈钢管制造金属壁温不超过650℃的亚临界、超临界乃至超超临界的电站锅炉的高温过热器和再热器管等受压部件，该钢作为将来、现有锅炉的最高温度区以及超临界压力锅炉管子用钢，将能得到广泛应用。

T92钢管的正常热处理工艺为正火+回火，正火温度1040℃-1080℃，回火温度760℃-790℃，正常供货态金相组织为回火马氏体。

T23钢是日本在我国钢102（12Cr2MoWVTiB）的基础上将碳的含量降至0.04-0.10%以改进材料的焊接性能，Mo含量降至0.05一0.30%，W量升至1.45 一1.75%从而形成的低碳低合金贝氏体耐热钢，SA213T23钢管综合性能良好，最高使用温度为600℃，可用于制造大型亚临界电站锅炉金属壁温不超过600℃的过热器和再热器，或用作超超临界锅炉的水冷壁材料，目前SA213T23钢在我国锅炉制造中得以应用，并具有相当好的应用前景。

T23正常成品钢管的热处理工艺也为正火+回火，正火温度为1000℃±10℃，回火温度为760℃±15℃，其正常供货态金相组织为回火贝氏体，允许存在回火索氏体或回火马氏体。

目前两种材料都已纳入ASTM A213标准（表1）。

2 金相检验背景SA213T92和T23作为新型的铁素体耐热型钢，都可作为大型亚临界电站锅炉金属壁温不超过600℃的过热器和再热器的材料，因此两种材料的异种钢焊接的可行性研究是完全必要的；我公司焊接专业对这两种材料的过热器小径管作了焊接工艺评定，委托我检测中心对焊接接头进行了金相组织分析。

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。

焊接冶金实验报告45#钢与Q235焊接焊接接头组织性能分析金相硬1度

45#钢与Q235焊接焊接接头组织性能分析XXXX（XXXXX）（swjtu材料学院成型一班）摘要：焊缝组织性能和母材有所区别，选择45#钢与Q235焊接接头作为研究对象，进行手工焊后取样，通过研究硬度分布情况和焊缝、热影响区以及母材的金相组织的变化，分析所需要的结果。

关键词：硬度分布45#钢与Q235接头组织性能焊缝及热影响区的显微组织是评价焊接接头质量的重要指标之一。

焊接金相检验的目的，一方面是为了检验焊接接头的质量是否符合有关标准的规定；另一方面是通过对一些焊接接头的进行分析鉴别金相组织各区域的缺陷的分布、性质，从而判定缺陷产生的原因，45#钢与Q235焊接在定位构件等制造中有重要的应用。

一、实验材料和方法：1.1实验材料：焊接使用的材料为45#钢与Q235钢焊接接头试样1.2.1金相组织观察取焊接接头试样经240#、600#、800#、1000#、1200#、1500#水磨砂纸打磨后抛光，抛光至无划痕，用4%硝酸酒精试剂腐蚀，用光学显微镜对制备好金相试样进行组织观察与分析。

1.2.2显微硬度测试试样截取方位，数量及方法按《GB/T2649—81焊接接头机械性能试验取样方法》规定。

截取的样坯应包括焊接接头的所有区域。

试样表面必须与支撑面相互平行，表面粗糙度应符合相应硬度测试法《GB/T4340.1—2009金属材料维氏硬度试验》的规定。

本次试验采用的是HVA-10A型小负荷维氏硬度计和HVS-30型数显维氏硬度计。

本实验中硬度试样为45#钢与Q235焊接焊接接头，硬度点沿垂直于焊缝方向分布，硬度取样点可垂直于焊缝，每个0.5mm测1点，离焊缝较远后可距离大些（母材），2mm 测1点。

2试验结果2.1 金相试验结果45#与Q235焊接接头的金相组织见图1所示。

(a) (b) (c)(a)45#母材组织（b）45#热影响区组织（c）焊缝组织(d)Q235母材组织图1（a）中为为45#母材的金相组织，为大块区珠光体与块状多面体晶粒铁素体混合分布。

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。

焊接接头的组织

焊接接头的组织一、实验目的1.掌握焊接接头各区域典型的金相组织。

2.熟悉焊接接头各区域的性能变化。

二、实验设备及材料 1.金相显微镜。

2.焊接试样。

3.预磨机4.抛光机三、实验原理熔化焊是局部加热的过程，焊缝及其附近的母材都经历一个加热和冷却的过程。

焊接热过程将引起焊接接头组织和性能的变化，从而影响焊接质量。

焊接接头组织由焊缝金属和热影响区两部分组成。

现以低碳钢为例，根据焊缝横截面的温度分布曲线，结合铁碳合金相图，对焊接接头各部分的组织和性能变化加以说明，见图13-1。

1．焊缝金属焊缝区的金属在焊接时处于完全熔化状态，它的结晶是从熔池底壁上许多未熔化的晶粒开始的。

因结晶时各个方向冷却速度不同，垂直于熔合线方向冷却速度最大，所以晶粒由垂直于熔合线向焙池中心生长，最终呈柱状晶，如图13-2所示。

熔池中心最后结晶，聚集了等轴状低熔点合金和夹杂物，并可能在此处形成裂纹。

焊缝金属结晶后，其成分是填充材料与熔化母材混合后的平均成分。

在随后的冷却过程中，若发生相变，则上述组织均要发生不同程度的转变。

对低碳钢来说，焊缝组织大部分是柱状的铁素体加少量的珠光体。

2．热影响区热影响区是指焊缝两侧因焊接热作用而发生组织和性能变化的区域。

按受热影响的大小，热影响区可分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。

1）熔合区熔合区是焊缝和基体金属的交界区，相当于加热到固相线和液相线之间的区域。

由于该区域温度高，基体金属部分熔化，所以也称为“半熔化区”。

熔化的金属凝固成铸态组织，未熔化金属因温度过高而长大成粗晶粒。

此区域在显微镜下一般为2~3个晶粒图13-1 低碳钢焊接接头组织变化示意图 1-熔合区；2-过热区；3-正火区；4-部分相变区的宽度，有时难以辩认。

该区城虽然很窄，但强度、塑性和韧性都下降；同时此处接头断面变化．将引起应力集中，很大程度上决定着焊接接头的性能。

2）过热区过热区是热影响区中最高加热温度在1100℃以上至固相线温度区间的区域．该区域在焊接时．由于加热温度高，奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，所以也称为“粗晶区”。

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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Q345钢焊接接头组织性能分析

摘要：对Q345钢焊接性分析并制定Q345钢板（板厚δ=10mm）的对接埋弧焊工艺，依照工艺进行埋弧焊；对Q345埋弧焊接头典型部位截取试样，进行金相显微试样的制备；观察显微组织，测量显微维氏硬度，作显微组织和力学性能分析。

1实验原理：1.1 Q345（16Mn）焊接性分析及焊接方法的选择Q345应用最广用量最大的低合金高强度结构钢，综合性能好，低温冲击韧性，冷冲压性及切削性能均好，屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥490Mpa，适用于多种焊接方法，本次实验选择焊接性能良好的埋弧焊。

1.2埋弧焊焊接工艺1.2.1埋弧焊简介埋弧自动焊是指电弧在颗粒状焊剂层下燃烧的一种自动焊方法，是目前广泛使用的一种高效的机械化焊接方法。

广泛用于锅炉、压力容器、石油化工、船舶、桥梁、冶金及机械制造工业中。

1.2.2埋弧焊焊接原理埋弧焊的焊接过程：先送丝，经导电嘴与焊件轻微接触，焊剂堆敷在待焊处，引弧。

随着电弧向前移动，熔池液态金属冷却凝固形成焊缝，液态熔渣冷却而形成渣壳。

焊接时，焊机的启动、引弧、送丝、机头(或焊件)移动等过程全由焊机机械化控制。

1.2.3焊前准备1.坡口的选择与加工由于埋弧焊的使用的电流比较大，熔透深度比较大，因此当焊件厚度小于14mm时可以不开坡口，这样仍能保证焊透和良好的焊缝成形；因为此次实验所选钢板为10mm厚，故不开坡口。

2.焊件的清理焊接前，必须将坡口及焊接部位表面的锈蚀、油污、水分、氧化皮等清楚干净。

方法有手工清除、机械清除等。

3.焊丝的清理和焊剂的烘干焊接前，必须将焊丝表面的油污、铁锈等污物清除干净。

为防止氢侵入焊缝，对焊剂必须严格烘干，而且要求烘干后立即使用。

不同类型的焊剂要求烘干温度不同，这次实验所用焊剂为HJ431，查焊接材料手册知要求250℃、2h烘干。

4.焊件的装配焊件装配时，必须保证间隙均匀，高低平整。

定位焊的位置应在第一道焊缝的背面，长度一般应大于30mm。

此次定位焊选用CO2气体保护焊。

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。

不锈钢焊接金相

不锈钢焊接金相一、引言不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的金属材料，广泛应用于各个领域。

在不锈钢制品的生产过程中，焊接是不可避免的工艺。

不锈钢焊接金相研究是对焊接接头进行金相组织分析，以评估焊接接头的质量和性能。

二、不锈钢焊接金相的意义不锈钢焊接金相研究对于探究焊接接头的组织结构和性能具有重要意义。

通过金相分析，可以评估焊接接头的组织均匀性、晶粒尺寸、相变情况以及是否存在焊接缺陷等。

这些信息对于评估焊接接头的强度、耐腐蚀性以及使用寿命具有指导意义。

三、不锈钢焊接金相的方法1. 试样制备：从焊接接头处取得试样，经过切割、研磨和抛光等处理，制备出光滑平整的试样表面。

2. 腐蚀处理：将试样浸泡在适当的腐蚀剂中，去除试样表面的氧化物和其它杂质，以保证金相观察的准确性。

3. 金相显微镜观察：将处理后的试样放置在金相显微镜下观察，通过调节放大倍数和焦距，观察试样的组织结构。

四、不锈钢焊接金相的分析结果1. 组织均匀性：通过金相显微镜观察，可以评估焊接接头的组织均匀性。

均匀的组织结构代表焊接接头的质量较好，反之则表示存在焊接缺陷或者不均匀的组织情况。

2. 晶粒尺寸：通过金相显微镜观察，可以测量焊接接头中晶粒的尺寸。

晶粒尺寸的大小与焊接接头的性能密切相关，晶粒尺寸越大，焊接接头的强度和韧性越低。

3. 相变情况：通过金相显微镜观察，可以观察焊接接头中的相变情况。

相变的存在会导致焊接接头的性能发生变化，因此需要进行相变的分析和评估。

4. 焊接缺陷：通过金相显微镜观察，可以检测焊接接头是否存在缺陷，如气孔、裂纹、夹杂物等。

这些缺陷会降低焊接接头的强度和耐腐蚀性能。

五、不锈钢焊接金相的应用领域不锈钢焊接金相的研究广泛应用于各个领域。

在船舶、化工、石油、食品等行业中，焊接接头的质量和性能对于设备的安全运行至关重要。

通过不锈钢焊接金相的研究，可以评估焊接接头的质量，及时发现和解决焊接缺陷，提高设备的使用寿命和可靠性。

六、总结不锈钢焊接金相研究是对焊接接头进行金相组织分析的过程，通过金相显微镜观察和分析，可以评估焊接接头的质量和性能。

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

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：。

焊接接头金相组织分析

焊接接头金相组织分析一、试验目的（一）观察与分析焊缝的各种典型结晶形态（二）掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化（三）了解低碳钢焊接热影响区的组织变化规律。

二、试验装置及试验材料（一）粗、细金相砂纸一套（二）平板玻璃2块（三）金相显微镜4台（四）吹风机1个（五）抛光机4台（六）低碳钢焊接接头试片1个（七）腐蚀液：4％硝酸酒精溶液（八）乙醇、丙酮、棉花等三、试验原理（一）焊缝凝固时的结晶形态❖1、焊缝的交互结晶，如图1所示❖❖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R和温度剃度G有关。

图2 C0、R和G对结晶形态的影响（二）低碳钢焊缝热影响区金属的组织变化以低碳钢为例，根据其热影响区金属组织的特性，可分为四个区域，如图3所示:图3低碳钢焊接热影响区分布特征1-熔合区；2-粗晶区；3-结晶区；4-不完全重结晶区；5-母材a、接头金相组织：1、未受热影响的焊缝金属区；2、受影响的层间金属区，结晶形态消失；3、受过热作用的热影响区；4、母材；b、过热粗晶区魏氏体组织C、左侧一次正火细晶区，右侧二次正火，晶粒较粗d、不完全结晶区组织e、母材组织（三）30CrMnSiA钢焊缝热影响区金属组织变化30CrMnSiA钢的连续冷却转变曲线四、实验方法及步骤（一）低碳钢焊接接头金相分析1、试样的准备；2、用金相砂纸打磨试片；3、抛光试片；4、腐蚀；5、在显微镜下观察与分析（二）30CrMnSiA钢试片的制作1、将厚度为的30CrMnSiA钢板切成180× 20mm和180× 35mm两种规格的试片；2、试片焊前进行退火处理；3、去除试片表面油污及氧化物；4、分别用电弧焊和气焊焊接试片；5、制作金相试样：打磨、抛光、腐蚀等；6、在显微镜下观察已制备好的金相试样；五、实验结果整理与分析（一）根据金相观察照出各区域焊接接头显微组织；❖（二）分析焊接接头各区域显微组织特征；❖焊接接头主要包括5个区域❖1、熔合区2、过热区3、正火区4、部分相变区5、再结晶区❖1、熔合区❖❖紧邻焊缝的母材与焊缝交界处的金属称为熔合区或半熔合区。

焊接区断口金相分析(图片转文字)

第一章绪论 (1)§1—1断口金相学的发展及任务……………1 一、断口金相学的由来爰发展……………1 二、断口金相学的任务……………………1 三、断口金相学在焊接中的应用…………1 §1—2断口金相的一般技术…………………2 一、断口的保存与清洗………………………2 二、断口的宏观分析技术……………………2 三、断口的微观分析技术……………………3 §2—1§2—2二、v §2-3§3一l §3-2一、氢致延迟裂纹断口特征及其形成机制………………………………………68 二、淬火裂纹断口特征及其形成机制………87 三、层状撕裂断口特征及其形成机制………93 §3-3焊接再热裂纹断口特征厦形成机制……………………………………………100 一、裂纹性质，宏观特征爰形成条件…100 二、裂纹形成机制爰断口微观形貌……102 第四章焊接区脆化及脆性断裂断口形貌分析……………………………108 §4—1焊缝金属的低温脆性及其断口 §1-1断口金相学的发展及任务一、断口金相学的由来及发展金属断口分析是一门研究金属断裂表面的科学。

由于断裂过程往往是瞬间完成的，所以靠实验方法直接掌握整个断裂过程的物理现象或断裂机理比较困难，然而，在断裂造成的断口表面上却往往留下某些反映断裂的物理过程的痕迹或信息。

正如考古学家靠分析化石，法医靠解剖尸体来取得结论那样，断口金相工作者靠对断口表面保留的痕迹的分析目录来获得断裂起因或断裂机制方面的可靠情报。

从中世纪开始，人们已经会运用肉眼或放大镜对金属断口进行宏观分析，16世纪，人们已懂得用断口的宏观形貌来评定金属材料的质量。

如将开缺口的铜锭横向打断，观察断口以检查铜锭的质量。

19世纪，人们已经把断口的宏观形貌进行分类；研究了断口形貌由纤维状转变为结晶状的影响因素；认识了典型的标准形状拉伸断口的形成与分区等(2)作为事故分析的重要手段。