焊接知识培训课件.pptx

五、焊接裂纹的形成及其特征
咬边
焊瘤
凹坑 未焊满
烧穿
a、b)焊缝超高 c)表面粗糙 d)错边 e)塌陷 f)表面气孔 g)弧坑缩孔
气孔
夹渣
未焊透
未熔合
五、焊接裂纹的形成及其特征
1、焊接裂纹的分类——五大类
（1）热裂纹 （2）冷裂纹 （3）再热裂纹 （4）层装撕裂 （5）应力腐蚀裂纹
对于低合金高强度钢，一般在Ms点附 近或更低温度下产生。
延迟裂纹是冷裂纹的一种最典型的形 态。
（2）冷裂纹 ①延迟裂纹 位置：焊缝根部、焊道下、焊趾。 原因——冷裂三因素： a)钢种的淬硬倾向； b)扩散氢的含量及其分布； c)焊接接头的应力状态。
②淬硬脆化裂纹
主要产生于含碳量较高的中碳钢和马 氏体不锈钢等
1)焊缝上纵向裂纹 2)焊缝上横向裂纹 3)热影响区纵向裂纹 4)热影响区横向裂纹 5)弧坑裂纹 6)焊道下裂纹
wenku.baidu.com7)焊缝内晶间裂纹 8)层状撕裂 9)焊趾裂纹 10)焊缝根部裂纹
2、焊接裂纹的一般特征及产生原因
（1）热裂纹
高温下产生，沿奥氏体晶界开裂； 位置：焊缝和热影响区的近缝区。 ①结晶裂纹 位置：焊缝中心，一般会形成肉眼可见的宏 观裂纹。 原因： a)杂质被排挤到晶界部位并富集，形成低熔 点共晶物的液膜；b)拉伸应力。
原因：淬硬，形成脆化组织，抗裂性 差。
基本与扩散氢的含量无关。
（3）再热裂纹
焊后热处理或高温服役中产生。
位置：主要产生于合金钢的热影响区的过热 区。
特征：
①沿晶开裂；
②与温度和时间相关，有一个敏感温度区， 大约在550～750℃之间。
7、焊接材料
焊接时所消耗的材料（主要包括焊条、焊 丝、焊剂、气体等）的通称。
一、焊接术语
8、焊接工艺 制造焊件所有关的加工方法和实施要求。 包括焊前准备、材料选用、焊接方法选定、 焊接参数、操作要求等。
二、焊接热循环的特征
1、焊接热循环的特征 （1）加热温度高，过热区接近Ts （2）加热速度快，60～1000℃/s （3）高温停留时间短 （4）冷却速度快
（2）偏析问题：在一次结晶中产生 （3）二次结晶与冷却速度
二次结晶的组织与冷却速度密切相关，冷 却速度越快，低温转变的组织比例越大。
（4）不同材料焊缝的典型组织和性能 ①低碳钢和低合金钢 组织：铁素体＋珠光体 性能：强度较低，塑性、韧性高 ②耐热钢（含Cr<5％） 组织：珠光体＋部分淬硬组织 性能：强度高于①，但塑性、韧性 比①差；一定的高温强度
2、焊接接头
两个或两个以上零件用焊接方法组合的接 点。
一、焊接术语
3、焊缝 焊件经焊接后所形成的结合部分。
4、热影响区 焊接过程中材料因受热的影响（但未熔化） 而发生金相组织和力学性能变化的区域。
5、母材金属 被焊金属材料的统称。
一、焊接术语
6、焊接方法
指特定的焊接方法，其含义包括该方法涉 及的冶金、电、物理、化学、力学原则等 内容。（电弧焊：气体保护焊、手工电弧 焊、埋弧焊等；压力焊：扩散焊、摩擦焊、 电阻焊、爆炸焊等）
热影响区中各区的划分
不易淬火钢
（1）过热区 TS～1100℃ （2）相变重结晶区 1100℃～AC3 （3）不完全重结晶区 AC3～AC1 易淬火钢
（1）淬火区 TS～AC3
（2）部分淬火区 AC3～AC1
（3）回火区 AC1～T回火
四、焊接接头的组织和性能
1、焊缝的组织和性能
（1）两次结晶过程 一次结晶：液态－固态 二次结晶：固态相变
th
t8/5
1350℃ 1100℃
800℃
500℃
焊接热循环示意图
三、焊接接头的组成及分布特征
1、焊接接头的组成
焊接接头由焊缝＋熔合区＋热影响区组成
2、焊缝
母材金属和填充金属在焊接热源的作用下 熔化而形成熔池，热源离开后熔池中的液 态金属便冷却而凝固，形成焊缝。
3、熔合区（不完全熔化区）
熔合区是焊接接头中焊缝与母材交接的过 渡区域。 熔合区是焊接接头中最复杂的一个区域。 熔合区的宽度一般只有0.1～0.5mm。
③耐热钢（含Cr5％～12％） 组织：贝氏体或马氏体 性能：强度高，塑性、韧性一般偏 低；较高的高温强度
④奥氏体钢 组织：奥氏体（＋少量铁素体） 性能：强度较低，塑性、韧性高； 较高的高温强度和抗氧化性
2、熔合区的组织和性能
（1）熔合区金属处于局部熔化状态， 晶粒十分粗大，化学成分及组织都极 不均匀，冷却后的组织属于过热组织。
等轴晶 柱状晶
4、热影响区
余高
过热区 相变重结晶区
不完全重结晶区
热影响区的构成及其界域
一般 HAZ：TS～TCR TS —— 固相线温度 TCR —— 连续加热转变的重结晶温度
(1)低碳钢： TCR ≈AC1 (2)中、高碳钢及合金钢
淬火态： HAZ：TS～低温回火温度 回火态： HAZ：TS～供货状态回火温度
（2）塑性、韧性差。熔合区附近往往 是产生裂纹和局部脆性破坏的发源地。
3、热影响区的典型组织和性能
（1）不易淬火钢
①过热区（粗晶区） 晶粒粗大。 强度、硬度高，塑性、韧性差。 ②正火区（细晶区） 晶粒细小。综合性能好。 ③部分相变区 晶粒粗细不均，性能较差。
（2）易淬火钢
①淬火区（过热＋正火） 马氏体，粗大＋细小。 强度、硬度高，塑性、韧性差。 ②部分淬火区（部分相变） 晶粒粗细不均，铁素体＋细小马氏体。塑性、 韧性下降。 ③回火区（AC1～T回火） 回火区的大小与母材的供货状态有关，回火 程度与在焊接接头中所处位置有关。
焊接知识
主要内容
1、焊接术语简介 2、焊接热循环的特征 3、焊接接头的组成及分布特征 4、焊接接头的组织和性能 5、焊接裂纹的形成及其特征
主要内容
6、焊接接头的失效问题 7、焊接检验 8、新材料的焊接工艺要点 9、焊接标准
一、焊接术语
1、焊接
通过加热或加压，或两者并用，并且用或 不用填充材料，使工件达到结合的一种方 法。
（1）热裂纹 ②近缝区液化裂纹 位置：热影响区的过热区，尺寸很小， 有时不在表面。 原因： a) 晶界低熔点共晶物重新熔化，形成 局部微小的液膜； b)拉伸应力。
（2）冷裂纹
焊后冷却到较低温度下产生。
位置：主要产生于低合金钢、中合金 钢、中碳钢和高碳钢的热影响区，有时 也出现在焊缝中，沿晶或穿晶开裂，往 往伴随有二次裂纹。