焊缝接头组织的金相观察与分析
10cr9mo1vnbn耐热钢焊缝金相组织研究
10cr9mo1vnbn耐热钢焊缝金相组织研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!第一章：绪论1.1 研究背景与意义。
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。
焊接接头质量评定方法
焊接接头质量评定方法焊接接头是常见的金属连接方式，广泛应用于各个行业和领域。
它的质量评定方法对于保证焊接接头的可靠性和安全性非常重要。
本文将探讨几种常见的焊接接头质量评定方法，帮助读者更好地了解焊接接头的质量控制。
1. 目测检查法目测检查法是最简单、最常用的焊接接头质量评定方法之一。
通过肉眼观察焊接接头的外观，判断焊缝的形状、均匀性、焊缝内无夹渣等情况。
如果焊缝呈现出均匀、连续、无气孔或夹渣的特征，可以初步判断接头质量良好。
然而，目测检查法不能准确评定焊缝内部缺陷，因此需配合其他评定方法使用。
2. 焊接试验法焊接试验法通过对焊接接头进行物理、力学或化学性能测试，来评定接头质量。
常见的焊接试验包括抗拉试验、弯曲试验、冲击试验等。
通过这些试验，可以获得焊接接头的材料强度、韧性和耐冲击性等参数。
这些参数的合格与否，可以直接反映出接头的质量。
3. 焊接缺陷检测法焊接缺陷检测法是评定焊接接头质量的重要手段之一。
常用的焊接缺陷检测方法包括X射线检测、超声波检测、磁粉检测等。
这些方法可以检测焊接接头内部的缺陷，如气孔、夹渣、裂纹等。
通过缺陷检测，可以及时发现和修复接头的问题，确保焊接接头的质量合格。
4. 金相检测法金相检测法是通过对焊接接头进行材料组织分析，来判断接头质量的一种方法。
通过金相显微镜观察焊接接头的金属组织结构，可以评估焊缝的晶格结构、晶粒尺寸、相组成等情况。
金相检测可以帮助检测焊接接头是否存在晶界腐蚀、晶界偏析等缺陷，并评估接头的强度和韧性。
5. 小试件法小试件法是通过焊接试样制备和检测工艺参数，来评估焊接接头质量的方法。
通过制备焊接试样，选择适当的焊接工艺参数，然后进行焊接试验和性能测试。
根据试样的试验结果，可以评定实际焊接接头的质量。
综上所述，焊接接头质量评定方法涵盖了目测检查法、焊接试验法、焊接缺陷检测法、金相检测法和小试件法等多种手段。
不同的评定方法在实际应用中相互补充，确保了焊接接头的质量控制和安全可靠。
钢筋焊接接头试验方法标准
钢筋焊接接头试验方法标准钢筋焊接接头试验方法标准是对钢筋焊接接头进行检测和评定的规范，其目的是为了确保钢筋焊接接头的质量和可靠性，保证其在工程施工中的安全可靠性。
本文将针对钢筋焊接接头试验方法标准进行详细介绍，以便于工程技术人员和相关人员能够准确理解和执行。
一、试验前准备。
在进行钢筋焊接接头试验之前，首先需要对试验设备进行检查和校准，确保设备的准确性和稳定性。
同时，需要对试验样品进行准备，包括钢筋焊接接头的制作和标识，以及试验样品的数量和位置布置等。
二、试验项目及方法。
1. 视觉检查，通过裸眼或辅助工具对钢筋焊接接头进行外观检查，包括焊缝形状、焊接质量、气孔、夹渣、裂纹等情况的检查。
2. 强度试验，采用拉伸试验或弯曲试验对钢筋焊接接头进行强度检测，评定其承载能力和稳定性。
3. 延性试验，通过冲击试验或冷弯试验对钢筋焊接接头的延性进行检测，评定其在外力作用下的变形和破坏情况。
4. 金相组织分析，对钢筋焊接接头进行金相组织分析，观察焊缝和母材的组织结构和相变情况，评定其组织性能和热影响区情况。
5. 耐蚀性试验，通过盐雾试验或化学腐蚀试验对钢筋焊接接头进行耐蚀性检测，评定其在腐蚀介质中的抗蚀性能。
三、试验结果评定。
根据试验项目和方法对钢筋焊接接头进行检测后，需要对试验结果进行评定和分析。
对于合格的接头，应当进行标识和记录，并可以进行进一步的工程应用；对于不合格的接头，应当进行原因分析和处理措施，并可以进行重新试验或修复处理。
四、试验报告。
完成钢筋焊接接头试验后，需要编制试验报告，对试验过程、试验结果、评定意见等进行详细记录和总结，以便于后续工程施工和验收使用。
结语。
钢筋焊接接头试验方法标准对于保障工程质量和安全具有重要意义，因此在进行试验时需严格按照标准要求进行操作，确保试验结果的准确性和可靠性。
同时，工程技术人员和相关人员应当不断学习和掌握最新的试验方法和技术，以便更好地应用于工程实践中。
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”。
钢筋焊接接头试验方法
钢筋焊接接头试验方法钢筋焊接接头试验方法是评估焊接接头质量和性能的重要环节，它可以确保焊接接头的强度、韧性和可靠性。
下面将详细介绍常用的钢筋焊接接头试验方法。
1. 金相显微镜观察金相显微镜是一种常用的检测钢筋焊接接头材料显微组织及其缺陷的方法。
通过磨削、腐蚀、抛光等处理，可以获得焊接接头的横截面，并使用金相显微镜观察和分析熔合区、热影响区和基材的显微组织，以评估焊缝的质量。
2. 拉伸试验拉伸试验是评价焊接接头强度的常用方法。
在拉伸试验中，将焊接接头试样固定在拉伸试验机上，施加外力逐渐拉伸试样，测量载荷和延伸量。
通过拉伸实验，可以得到焊接接头的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标，用于评估焊接接头的质量。
3. 冲击试验冲击试验是评估焊接接头韧性的常用方法。
常采用冲击试验机对焊接接头进行冲击试验，测量冲击能量吸收量，得到吸收冲击能量的指标，如冲击韧性指数。
冲击试验可以模拟实际工作条件下的冲击载荷，评估焊接接头对冲击载荷的抵抗能力和防护性能。
4. 弯曲试验弯曲试验可评估焊接接头的弯曲性能。
在弯曲试验中，将焊接接头试样放置于弯曲试验机上，施加弯曲载荷，观察和记录焊接接头的断裂面形态、弯曲承载力和变形情况，评估焊接接头的弯曲性能。
5. 无损检测无损检测是一种非破坏性检测方法，用于评估焊接接头的缺陷和质量问题。
常用的无损检测方法有超声波检测、射线检测和磁粉检测等。
通过无损检测手段可以发现焊接接头的内部缺陷，如焊缝中的气孔、夹杂物、裂纹等，并对其进行评估和分类。
除了上述试验方法，还可以根据具体需要进行其他试验，如疲劳试验、扭转试验等。
需要注意的是，进行钢筋焊接接头试验时，应严格按照相关标准进行操作，确保试验结果的准确性和可信度。
综上所述，钢筋焊接接头试验方法主要包括金相显微镜观察、拉伸试验、冲击试验、弯曲试验和无损检测等方法。
通过这些试验可以全面评估焊接接头的质量和性能，为钢筋焊接工程的安全可靠性提供依据。
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。
焊缝分析报告
焊缝分析报告1. 研究背景焊接是一种常见的金属连接技术，广泛应用于汽车制造、造船、航空航天等行业。
焊缝的质量直接影响到焊接接头的强度和使用寿命。
因此，对焊缝的分析和评估显得尤为重要。
2. 焊缝分析方法2.1 目视检查目视检查是最简单直观的焊缝分析方法，通过观察焊缝的外观，可以初步判断焊缝的质量。
常见的目视检查指标包括焊缝的形状、焊缝的表面平整度、焊缝的缺陷情况等。
2.2 金相显微镜分析金相显微镜是一种常用的金属组织分析工具，通过对焊缝的金相组织进行观察和分析，可以了解焊缝的晶粒大小、晶界特征、相组成等信息，从而评估焊缝的质量。
金相显微镜分析需要对焊缝进行样品制备和金相显微观察。
2.3 力学性能测试力学性能测试是对焊缝强度和韧性等力学性能进行评估的方法。
常见的力学性能测试包括拉伸试验、冲击试验等。
通过力学性能测试，可以了解焊缝的承载能力和抗冲击能力，评估焊缝的质量。
3. 焊缝分析结果根据对焊缝的目视检查、金相显微镜分析和力学性能测试，得出以下焊缝分析结果：3.1 目视检查结果经过目视检查，焊缝形状整齐，焊缝表面平整度较高，无明显的表面缺陷。
3.2 金相显微镜分析结果通过金相显微镜分析，发现焊缝中的晶粒大小均匀，晶粒边界清晰，无晶界偏聚现象。
焊缝中的相组成均匀稳定，无明显的相分离现象。
3.3 力学性能测试结果经过拉伸试验，焊缝的强度达到设计要求，拉伸强度超过了材料的屈服强度。
经过冲击试验，焊缝的抗冲击能力良好，无明显的脆性断裂现象。
4. 焊缝分析结论综合以上分析结果，可以得出以下结论：焊缝的质量良好，符合设计和使用要求。
焊缝形状整齐，表面平整度高，金相组织均匀稳定，力学性能优良。
因此，可以认为焊缝的连接强度和使用寿命较高。
5. 焊缝改进建议尽管焊缝的质量较好，但在实际焊接过程中仍存在一些可以改进的地方。
以下是一些建议：•提高焊接工艺的操作规程，确保焊接过程的稳定性和一致性。
•加强焊接人员的技术培训，提高其焊接技能和质量意识。
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。
中国金相分析网-_16Mn手工电弧焊焊接接头金相组织
光学放大倍数：400×
/china-met09/0906-weld/09weld003.htm（第 2／6 页）2011-9-5 14:55:14
中国金相分析网->16Mn手工电弧焊焊接接头金相组织
图号：03 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：16Mn钢 处理：手工电弧焊(直流反接，焊后空 冷) 组织及说明：图1局部放大。
中国金相分析网16mn手工电弧焊焊接接头金相组织欢迎访问中国金相分析网焊接金相组织图谱返回首页相关金相图谱35钢手工电弧焊焊接接头金相组织r17点焊焊接接头金相组织t250马氏体时效钢电子束焊金相组织16mn手工电弧焊焊接接头金相组织焊接材料母材
中国金相分析网->16Mn手工电弧焊焊接接头金相组织
欢迎访问中国金相分析网
光学放大倍数：200×
图号：05 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：16Mn钢 处理：手工电弧焊(直流反接，焊后空 冷) 组织及说明：过热区组织。母材过热区 组织粗大。组织为铁素体十珠光体。
光学放大倍数：400×
/china-met09/0906-weld/09weld003.htm（第 4／6 页）2011-9-5 14:55:14
光学放大倍数：50×
/china-met09/0906-weld/09weld003.htm（第 3／6 页）2011-9-5 14:55:14
中国金相分析网->16Mn手工电弧焊焊接接头金相组织
图号：04 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：16Mn钢 处理：手工电弧焊(直流反接，焊后空 冷) 组织及说明：熔合区组织。左侧为焊缝 组织，右侧为母材过热区组织。
您现在位置：金相分析图谱 >> 焊接金相组织图谱 返回首页 相关金相图谱 35钢手工电弧焊焊接接头金 相组织 Cr17点焊焊接接头金相组织 T-250马氏体时效钢电子束 焊金相组织
焊缝的宏观和微观金相检验方法
附件A焊缝的宏观和微观金相检验方法A1范围本附件是为宏观和微观检测的试样制备、试验程序及其目的，规定的推荐方法。
A2 术语和定义A2.1 宏观检验用肉眼或低倍放大镜(放大倍数一般小于50)检查试样，试样表面可处理或不处理。
A2.2 微观检验用显微镜检查试样，一般放大倍数为50～500，试样表面可处理或不处理。
A2.3检验操作人员进行宏观、微观检验的操作人员。
A3 缩略语本方法采用的缩略语如下：(1)A，宏观检验；(2)I，微观检验；(3)E，腐蚀处理；(4)U，不腐蚀处理。
A4 原理宏观和微观检验用来显示焊缝的宏观和微观特性，通常检验焊缝的横截面。
A5 试验目的宏观和微观检验目的是单纯地评定组织(包括晶粒组织、形态和取向，沉淀和夹渣)、与各种裂纹和空穴关系。
检测截面还要能记录截面平面的取样形状。
A6 试样的截取试样的截取方向一般垂直于焊缝轴线(横截面)，试样包括焊缝熔敷金属和焊缝两侧的热影响区。
但也可以从其它方向截取试样。
在试验前应确定时间的位置、方向和数量，以及参照应用标准。
A7 试验程序A7.1一般原则应给出下列信息：(1)母材和焊接材料；(2)试验对象；(3)腐蚀剂的组成/名称；(4)表面抛光(见A7.2.1)；(5)腐蚀方法(见A7.2.2)；(6)腐蚀时间；(7)安全措施(见A7.3)；(8)其他附加要求。
A7.2试样制备用于检验试样的制备包括通过切割、镶嵌、研磨、抛光、适当腐蚀。
这些加工过程不应对检验表面产生有害的影响。
A7.2.1 表面抛光表面抛光的要求取决于下述因素：(1)检验类型；(2)材料种类；(3)记录(例如照片)。
A7.2.2 腐蚀A7.2.2.1 腐蚀方法在腐蚀前，先确定腐蚀方法。
在常用的方法有以下几种：(1)把试样侵入腐蚀剂中腐蚀；(2)擦拭试样表面腐蚀；(3)电解腐蚀。
可以使用其他方法，但应符合规定，例如参照应用标准。
当腐蚀完成时，试样应清洗和干燥。
A7.2.2.2 腐蚀剂根据要求的信息，腐蚀剂的种类和浓度以及腐蚀温度和时间取决于检验材料和类型。
焊接件的金相检验
3
焊接件的金相检验—宏观检验
二、宏观检验
5
焊接件的金相检验—焊接区显微组织特征
三、焊接区显微组织特征 焊接区有焊缝、热影响区（包括熔合区）和母材三部分组成。 1.焊缝组织 焊缝从加热熔化后由高温冷到室温，中间经过两次组织转变： 第一次从液体转变为固体时的结晶过程，称为一次结晶； 第二次是当焊缝金属温度降低至相变时所发生的组织转变，称二次结晶。 焊缝的组织和性能除与化学成分有关外，还取决于这两次结晶情况。 1）焊缝一次结晶组织 （1）一次结晶的特点： ①一般焊接溶池较小，又被周围冷金属和环境介质所包围，所以溶池冷速快
焊接件的金相检验
丁惠麟
1
焊接件的金相检验—概述
一、概述
焊接过程是在高温热源的作用下，基体金属发生局部熔化，并与熔融的填充金 属混合而形成熔池。当热源离开后焊接熔池温度迅速下降，并凝固结晶形成焊缝。 焊接一般经历以下几个过程：
加热—熔化—冶金反应—结晶—固态相变—形成接头 焊接热过程贯穿焊接的始终，它是影响焊接质量的主要因素之一。焊接应力、 应变以及冶金、结晶、相变都与之相关。 在化学冶金过程中，熔化金属、熔渣、气相之间将发生一系列的冶金反应，如 金属氧化、还原、脱P、S、焊缝金属与氢作用等等，都会直接影响焊缝金属的成分、 组织和性能。 焊接时金属结晶和相变是在快速连续冷却条件下进行的，可能产生偏析、夹杂、 气孔、裂纹、淬硬和脆化等缺陷。所以，这一过程也是影响焊接质量的重要环节。 焊缝两侧的基体金属也受到焊接热的作用，受热后温升不同，发生组织变化也 不同，也将不同程度地影响其性能。 归纳起来，焊接过程的特点如下： 1.加热温度高 熔池液态金属温度可达1770～1870℃，比炼钢温度不高，焊缝 区的熔合线附近都在1350℃以上。 2.加热速度快 熔化→凝固及热影响区相变仅几秒至几分钟。 3.高温停留时间短。 4.局部加热、温差大 造成组织转变的差异和组织的不均匀。
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。
焊接件金相实验报告
焊接件金相实验报告实验目的1. 掌握焊接材料（钢）的金相实验技术；2. 了解焊接组织的基本特征和形成机理；3. 分析焊接变性区的显微组织，推测焊接过程中的热影响区。
实验原理焊接是通过加热，在高温下熔化填充金属材料，使接头的两个部分熔化，然后冷却并凝固，形成一个连续的组织。
焊接时，由于受到高温和冷却过程的影响，焊接部位的组织结构会发生一定的变化，形成焊接变性区。
金相实验可以通过显微镜观察和分析焊接区域的显微组织，了解焊接材料的结构和性能。
实验步骤1. 把焊接件切割成适当的试样；2. 用砂纸对试样进行粗磨和细磨，直到试样表面平整、光洁；3. 用1%～3%的盐酸溶液进行腐蚀，腐蚀时间根据试样的大小和材料的硬度来确定，一般为2～5分钟；4. 将试样清洗干净，用酒精擦干；5. 将试样放入显微镜，使用合适的放大倍率进行观察。
实验结果经过实验观察，焊接件的显微组织如下：1. 焊缝区：焊缝区由于在焊接过程中受到较高的温度，组织结构发生了显著的变化。
从显微镜观察中可以看到，焊缝区出现了晶粒长大、晶界清晰的特点。
晶粒沿着焊接方向排列，晶粒间的夹杂物也有所增加。
2. 热影响区：热影响区是指焊缝附近受到热影响而没有完全熔化的区域。
通过显微镜观察，可以看到热影响区的组织结构发生了改变，但变化不如焊缝区明显。
热影响区中的晶粒呈现颗粒状，晶界较为清晰，但没有焊缝区的晶粒排列规则。
实验分析焊缝区的晶粒长大和晶界的清晰是由于焊接过程中的高温和冷却速度的影响。
高温会使晶粒较快地长大，而快速的冷却速度则促进了晶粒的细化。
同时，在焊接过程中，由于较大的热输入，夹杂物也有可能熔化和聚集，形成焊缝中的夹杂物。
夹杂物的存在会对焊接接头的力学性能产生不良影响。
热影响区的组织结构变化相对较小的原因是，尽管受到了焊接过程中的高温，但是并没有达到完全熔化的程度。
热影响区的晶粒颗粒较小，这是由于在焊接过程中，材料接触到高温后会发生再结晶作用。
再结晶作用使得晶粒细化，晶界较为清晰。
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。
焊缝组织观察和分析报告
所以这里着重分析各种裂缝的形成及特征。
•
裂缝按尺寸的大小可分为：宏观裂缝和显微裂缝。用肉眼能见到的裂缝，在
一切产品中均不允许存在；显微裂缝 只能在显微镜下才能看到的裂缝。现代
的焊接技术，存在＜250微米的焊缝是不可避免的。这类焊缝尺寸之要小于
该材料裂缝的临界尺寸，通常是允许的，但对于长期受疲劳载荷或存在应力
出现，越来越多。这种延迟裂纹具有更大的危害性。
实验内容及步骤
• 取一焊接接头试样： • 仔细观察并画出焊接接头宏观组织，分
析形成原因： • 仔细观察焊接接头不同区域显微组织变
化，画出各区典型组织示意图； • 结合自己的试样和其他同学的试样，比
较不同钢种，不同焊接条件下组织的变 化。
实验报告要求
• 实验目的 • 画出观察到的焊缝及热影响区各部分的组
实验概述
• （二）热影响区的显微组织 • 受焊接过程热循环（加热和冷却）的作用焊缝附近的热影
响区相当于经历了“特殊的热处理”过程一样。焊缝及热 影响区各部分由于离焊池距离不同而被加热到不同的温度， 焊后冷却时又以不同的冷速冷却下来,因此使该区的组织 变得复杂。 • 由于焊缝周围的金属导热作用，焊缝和热影响的冷却速度 很快，有时可达淬火的程度。冷却速度受材料的导热性、 板厚和接头形状及钢板在焊前初始温度（包括环境温度或 预热温度）等因素的影响。钢板尺寸越大，冷却越快，钢 板初始温度越高（预热），冷速越慢。 • 用于焊接的结构钢可分为两类：一类是低碳钢和普通低合 金钢如20钢、A3钢16Mn 15MnTi等，另一类是中碳钢和 调质合金钢等。前者叫不易淬火钢，后者叫易淬火钢。
• （4）部分相变区，即不完全重结晶区，加热温度AC1- AC3，约750900℃，钢被加热奥氏体+ 部分铁素体区域，冷却后的组织为细小铁素体+ 珠光体+部分大块未变化的铁素体，晶粒大小不均匀。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焊缝接头组织的金相观察分析
一、实验目的
1、认识焊缝区和热影响区各区段的组织特征。
2、了解焊缝金相检验方法和焊接接头的形成过程
3、掌握焊接组织对性能的影响
二、实验原理
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。
根据组织和性能区别，焊接接头分为焊接区和焊接影响区。
焊缝区，是熔池泠凝后为铸态组织，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的柱状晶组织，焊缝金属的性能一般不低于母材性能，但易产生裂纹。
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。
热影响区如图所示如图所示
（1）熔合区即融合线附近焊缝金属到基体金属的过渡部分，温度处在固相线附近与液相线之间，金属处于局部熔化状肪，晶粒十分粗大，化学成分和组织极不均匀，冷却后的组织为过热组织，呈典型的魏氏组织。
这段区域很窄（0.1-1mm）,金相观察实际上很难明显的区分出来，但该区对于焊接接头的强度、塑性都有很大影响，往往熔合线附近是裂纹和脆断的发源地。
（2）过热区（粗晶粒区）加热温度范围Tks-Tm(Tks为开始晶粒急剧长大温度，Tm 为熔点)，当加热至1100℃以上至熔点，奥氏体晶粒急剧长大，尤其在1300℃以上，奥氏体晶粒急剧粗化，焊后空冷条件下呈粗大的魏氏组织，塑性、韧性降低，使接头处易出现裂纹。
（3）正火区（细晶粒区）即相变重结晶区，加热温度范围AC3- Tks之间，约为900-1100℃，全部为奥氏体，空冷后得到均匀细小的铁素体+珠光体组织，相当于热处理中的正火组织，故又称正火区。
（4）部分相变区，即不完全重结晶区，加热温度AC1- AC3，约750-900℃，钢被加热奥氏体+ 部分铁素体区域，冷却后的组织为细小铁素体+珠光体+部分大块未变化的铁素体，晶粒大小不均匀。
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。
三、实验设备及器材
1、母材（35），焊接材料（焊条-E5015）
2、砂轮切割机一台。
3、钳工工具一套。
4，制备金相试样的全部器材。
5、金相显微镜若干台。
四、实验方法与步骤
在金相显微镜上观察制备好的焊接接头试样。
光用低倍镜镜头（放大100倍）观察焊缝区及热影响区全貌，再用高倍镜镜头（400倍）逐区进行观察，注意识别各区的金相组织特征, 并画出草图。
五、实验报告要求
1、明确实验目的。
2、画出焊接接头各区段的金相图，并指出其形貌特征。
3，解释焊接接头各区段组织的形成原因，如何通过热处理改善。