焊接接头的性能及其影响因素
焊接接头的组成
1、焊接接头的组成,影响焊接接头组织和性能的因素。
(1)接头组成:包括焊缝、熔合区和热影响区。
(2)组织1)焊缝区接头金属及填充金属熔化后,又以较快的速度冷却凝固后形成。
焊缝组织是从液体金属结晶的铸态组织,晶粒粗大,成分偏析,组织不致密。
但是,由于焊接熔池小,冷却快,化学成分控制严格,碳、硫、磷都较低,还通过渗合金调整焊缝化学成分,使其含有一定的合金元素,因此,焊缝金属的性能问题不大,可以满足性能要求,特别是强度容易达到。
2)熔合区熔化区和非熔化区之间的过渡部分。
熔合区化学成分不均匀,组织粗大,往往是粗大的过热组织或粗大的淬硬组织。
其性能常常是焊接接头中最差的。
熔合区和热影响区中的过热区(或淬火区)是焊接接头中机械性能最差的薄弱部位,会严重影响焊接接头的质量。
3)热影响区被焊缝区的高温加热造成组织和性能改变的区域。
低碳钢的热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区。
(1)过热区最高加热温度1100℃以上的区域,晶粒粗大,甚至产生过热组织,叫过热区。
过热区的塑性和韧性明显下降,是热影响区中机械性能最差的部位。
(2)正火区最高加热温度从Ac3至1100℃的区域,焊后空冷得到晶粒较细小的正火组织,叫正火区。
正火区的机械性能较好。
(3)部分相变区最高加热温度从Ac1至Ac3的区域,只有部分组织发生相变,叫部分相变区。
此区晶粒不均匀,性能也较差。
在安装焊接中,熔焊焊接方法应用较多。
焊接接头是高温热源对基体金属进行局部加热同时与熔融的填充金属熔化凝固而形成的不均匀体。
根据各部分的组织与性能的不同,焊接接头可分为三部分。
,在焊接发生熔化凝固的区域称为焊缝,它由熔化的母材和填充金属组成。
而焊接时基体金属受热的影响(但未熔化)而发生金相组织和力学性能变化的区域称为热影响区。
熔合区是焊接接头中焊缝金属与热影响区的交界处,熔合区一彀很窄,宽度为0.1~0.4mm。
(3)影响焊接接头性能的因素焊接材料焊接方法焊接工艺2、减少焊接应力常采用的措施有哪些?(1)选择合理的焊接顺序(2)焊前预热(3)加热“减应区”(4)焊后热处理3焊接变形的基本形式有哪些?消除焊接变形常用的措施有哪些?(1)焊接变形1)收缩变形2)角变形3)弯曲变形4)波浪形变形5)扭曲变形(2)措施1)合理设计焊接构件2)采取必要的技术措施①反变形法②加裕量法③刚性夹持法④选择合理的焊接顺序⑤采用合理的焊接方法4、为什么要对焊接冶金过程进行保护?采用的保护技术措施有哪些?焊接冶金过程特点:电弧焊时,被熔化的金属、熔渣、气体三者之间进行着一系列物理化学反应,如金属的氧化与还原,气体的溶解与析出,杂质的去除等。
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。
焊接材料的性能及其影响因素分析
焊接材料的性能及其影响因素分析焊接是一种常见的金属连接方法,通过熔化金属材料并使其冷却后重新凝固,实现金属工件的连接。
而焊接材料的性能对焊接质量和连接强度有着重要的影响。
本文将对焊接材料的性能及其影响因素进行分析。
首先,焊接材料的性能包括力学性能、化学性能和物理性能等方面。
力学性能是指焊接材料在外力作用下的变形和破坏特性,如强度、韧性和硬度等。
焊接材料的强度是指其抵抗外力破坏的能力,而韧性则是指焊接材料在受力时的塑性变形能力。
硬度则是指焊接材料的抗压能力,通常用于评估焊接接头的耐磨性。
化学性能是指焊接材料在不同环境下的耐腐蚀性能,如抗氧化性、耐酸碱性等。
物理性能则包括焊接材料的导热性、导电性和热膨胀系数等。
其次,焊接材料的性能受多种因素影响。
首先是焊接材料的成分。
焊接材料通常由基体金属和填充金属组成,其成分对焊接接头的性能有着重要影响。
例如,填充金属的成分可以调整焊接接头的强度和韧性。
其次是焊接材料的热处理状态。
焊接材料经过热处理可以改变其晶体结构和性能,如提高强度和韧性。
此外,焊接过程中的热输入也会对焊接材料的性能产生影响。
过高的焊接温度可能导致焊接材料发生烧结、热裂纹等缺陷,从而影响焊接接头的质量。
再次,焊接材料的性能还受焊接工艺的影响。
焊接工艺包括焊接方法、焊接参数和焊接环境等。
不同的焊接方法对焊接材料的性能有着不同的要求。
例如,氩弧焊适用于焊接不锈钢等高合金材料,而电阻焊适用于焊接低碳钢等材料。
焊接参数,如焊接电流、焊接速度和焊接压力等,也会对焊接材料的性能产生影响。
过高或过低的焊接参数可能导致焊接接头的质量下降。
焊接环境的气氛对焊接材料的化学性能有着重要的影响。
例如,在氧气存在下进行焊接可能导致氧化反应,从而降低焊接接头的质量。
最后,焊接材料的性能评价方法多种多样。
常用的评价方法包括金相显微镜观察、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等。
金相显微镜观察可以用于观察焊接接头的显微组织和缺陷情况。
电阻焊接机对焊接质量的影响因素及控制方法
电阻焊接机对焊接质量的影响因素及控制方法电阻焊接是一种常用的金属焊接方法,广泛应用于工业生产中。
电阻焊接机是实现电阻焊接过程的主要设备之一,其对焊接质量影响较大。
本文将从电阻焊接机的角度,探讨焊接质量的影响因素以及相应的控制方法。
一、影响电阻焊接质量的因素1. 材料选择电阻焊接的材料选择直接影响焊接质量。
在电阻焊接过程中,需要对接的金属材料具有一定的导电性和可焊性。
不同材料之间的相容性和界面特性也会对焊接质量产生影响。
2. 焊接电流焊接电流是影响焊接质量的重要参数之一。
电流大小直接影响焊接接头的热量和金属结晶状态。
如果焊接电流过大,容易造成焊接过热,导致焊缝断裂;而电流过小,则会导致焊接接头强度不足。
3. 焊接时间焊接时间是指电流通过焊接接头所需的时间。
焊接时间过长可能导致接头过热,焊接质量下降;而时间过短则可能导致接头焊接不牢固,焊缝出现裂纹。
4. 电极压力电极压力是控制焊接接头的质量的重要参数之一。
适当的电极压力能够保证接头与电极之间的充分接触,加强导电性,提高焊接接头的强度。
电极压力过大或过小都会对焊接质量产生不良影响。
5. 焊接环境焊接环境的气氛对焊接质量也有一定影响。
在某些特殊环境下,如高温、高湿度、有腐蚀性气体等环境下进行焊接,可能会导致焊接接头出现气孔、熔洞等缺陷。
6. 焊接设备状态焊接设备的运行状态和性能也对焊接质量有直接影响。
如果电阻焊接机的电流不稳定、电极磨损严重,都会导致焊接质量下降。
二、电阻焊接质量的控制方法1. 严格控制焊接参数合理选择焊接材料,控制焊接电流和电压,确保电极间的良好接触,并保持焊接时间适中。
通过严格控制这些参数,可以提高焊接质量,并确保焊接接头的牢固性。
2. 定期维护与检查焊接设备定期对电阻焊接设备进行维护保养,检查电极磨损情况,保证设备正常运行。
合理安排焊机的使用周期,避免设备过度磨损,及时更换磨损严重的电极,以确保焊接质量始终稳定。
3. 提供良好的焊接环境在进行电阻焊接时,应确保焊接环境干燥、清洁,避免湿度过高或有腐蚀性气体的存在。
焊接接头的熔深与熔宽控制技巧
焊接接头的熔深与熔宽控制技巧焊接是一种重要的连接工艺,广泛应用于制造业中。
焊接接头的质量不仅取决于焊接工艺、焊接材料等因素,还与焊缝的熔深和熔宽有关。
本文将介绍焊接接头的熔深与熔宽控制技巧。
一、熔深控制技巧熔深是焊接接头焊缝穿透工件表面的深度,对焊缝的质量和强度具有重要影响。
以下是几种常用的熔深控制技巧:1. 控制电流大小焊接过程中,合适的电流大小直接影响到焊接接头的熔深。
电流过大会导致焊缝过深,过小则会导致焊缝不够深。
因此,选取适宜的焊接电流是控制熔深的关键。
2. 控制焊接速度焊接速度与电流共同影响焊接接头的熔深,焊接速度快会导致焊缝熔深不够,焊接速度慢则会导致焊缝过深。
因此,在实际操作中需要根据具体焊接条件,控制焊接速度以达到适宜的熔深。
3. 选用合适的焊接电极形状焊接电极形状的选择也会影响焊接接头的熔深。
一般来说,直径较小的焊接电极可以产生较深的焊缝,而直径较大的焊接电极则会产生较浅的焊缝。
根据实际需求,选择合适的焊接电极形状,有助于实现所需的熔深。
二、熔宽控制技巧熔宽是焊接接头焊缝表面的宽度,在焊接接头的强度和外观上起着重要的作用。
以下是几种常用的熔宽控制技巧:1. 控制电弧长度电弧长度对焊接接头的熔宽具有重要影响。
电弧过长会导致焊缝熔宽过大,电弧过短则会导致焊缝熔宽过小。
因此,合理控制电弧长度是控制熔宽的关键。
2. 控制焊接速度焊接速度是影响焊接接头熔宽的重要因素之一。
焊接速度快会导致焊缝熔宽较窄,焊接速度慢则会导致焊缝熔宽较宽。
在实际操作中,根据需要控制焊接速度,以期获得适宜的熔宽。
3. 选用合适的焊接电极直径焊接电极的直径也会影响焊接接头的熔宽。
一般来说,直径较小的焊接电极可以产生较窄的焊缝,而直径较大的焊接电极则会产生较宽的焊缝。
按需选择合适的焊接电极直径,有助于实现所需的熔宽。
结论总结起来,焊接接头的熔深与熔宽对焊缝的质量和强度具有重要影响。
通过控制焊接电流、焊接速度和焊接电极形状等因素,可以实现对熔深和熔宽的有效控制。
钢结构焊接影响因素及焊接质量控制
钢结构焊接影响因素及焊接质量控制摘要:钢结构焊接是一种常见且重要的连接方法,在建筑、桥梁、船舶等领域中得到广泛应用。
它能够提供高强度和可靠的连接,确保结构的稳定性和安全性。
然而,钢结构焊接的质量和性能往往受到多种因素的影响。
了解这些影响因素并采取适当的控制措施,对于确保焊接质量至关重要。
本文主要探讨钢结构焊接的影响因素及质量控制方法,仅供相关人士参考。
关键词:钢结构;焊接;影响因素;焊接质量一、钢结构焊接影响因素(一)材料选择钢材质量和成分是影响焊接性能的重要因素之一。
首先,钢材质量的优劣直接影响焊接接头的强度和稳定性。
高质量的钢材具有更好的强度、韧性和耐腐蚀性能,可以确保焊接连接的牢固性和长久的使用寿命。
而低质量的钢材可能存在缺陷、杂质等问题,容易引发焊接缺陷和开裂现象,从而影响焊接质量。
其次,在焊接过程中,钢材成分的选择也起着重要作用。
不同成分的钢材会对焊接性能产生不同的影响。
例如,含碳量高的钢材在焊接过程中容易产生较多的热影响区,同时易于形成脆性组织,增加焊接接头的脆性。
因此,在进行钢结构焊接时,应根据具体需求选择合适的钢材质量和成分,以确保焊接接头的质量和性能。
(二)设计与几何参数在钢结构的焊接过程中,正确的组件设计和连接方式的选择对焊接质量至关重要。
合理的组件设计和连接方式可以保证焊接接头的强度和稳定性。
例如,对于梁-柱连接,可选择使用角焊缝、对接焊缝或T型焊缝,这些不同的连接方式会对焊接接头的强度和稳定性产生不同的影响。
因此,在设计和选择连接方式时,应综合考虑结构的应力分布、负载情况以及施工工艺等因素,确保焊接接头的质量。
焊缝形状和尺寸的设计也对焊接质量具有重要影响。
合理的焊缝形状和尺寸可以增加焊接接头的强度、韧性和稳定性。
例如,焊接接头的角焊缝宽度和高度的设计应符合规范的要求,确保焊接接头具有足够的强度和韧性。
此外,在进行焊缝设计时,还应注意控制焊缝的凹凸度和夹渣等缺陷,以提高焊接接头的质量。
可焊性的影响因素
可焊性的影响因素可焊性是指金属材料在焊接过程中的焊接性能,主要包括焊缝的质量、连接的强度以及焊接过程中材料的变形等。
可焊性的影响因素主要有以下几个方面:1.材料的化学成分:材料的化学成分对可焊性有很大的影响。
例如,含有大量氧化物的材料容易在焊接过程中产生氧化层,阻碍了焊缝的形成;含硫和含磷杂质的材料容易产生气孔,降低焊接接头的强度。
2.材料的热导率和热容量:材料的热导率和热容量决定了焊接过程中的热传导速度和热影响区的大小。
热导率高的材料,热传导速度快,容易产生温度梯度过大的问题;热容量大的材料,吸收的热量多,容易引起材料的热膨胀和变形。
3.材料的热稳定性:材料的热稳定性指的是材料在高温下的性能稳定性。
热稳定性差的材料容易在焊接过程中发生相变、晶界溶解和晶粒长大等现象,使焊接接头易产生裂纹和变形。
4.材料的晶粒度和晶界特征:材料的晶粒度和晶界特征对可焊性也有较大的影响。
晶粒度小且均匀的材料,晶界的强度高,抗拉强度和焊接接头的强度会相对较高;晶粒度大和非均匀的材料,晶界的强度低,容易在焊接过程中发生晶界断裂和晶粒生长,导致焊接接头的强度降低。
5.材料的冷热变形性能:材料的冷热变形性能对焊接过程中的变形量和残余应力有很大的影响。
冷热变形性能好的材料,在焊接过程中的变形量较小,残余应力较低,能够保持较好的工件形状和尺寸稳定性。
6.焊接工艺参数:焊接工艺参数对可焊性也有很大的影响。
包括焊接电流、电压、焊接速度、焊接角度等。
不同的焊接工艺参数会产生不同的热输入和冷却速率,从而影响焊缝的形成和焊接接头的质量。
7.表面预处理:材料的表面预处理对可焊性也有重要影响。
例如,在焊接过程中,如果材料表面存在油污、氧化物或其他杂质,会阻碍焊缝的形成和焊接接头的强度。
综上所述,可焊性的影响因素是多方面的,包括材料的化学成分、热导率和热容量、热稳定性、晶粒度和晶界特征、冷热变形性能、焊接工艺参数和表面预处理等。
只有综合考虑这些因素并采取相应的措施,才能够保证焊接接头的质量和强度。
影响焊接接头性能的因素
4 影响焊接接头性能的因素
焊接材料:焊丝和药皮,影响焊缝的化学成份。
焊接方法:不同的焊接方法其热影响区的宽度不同。
焊接工艺:焊接速度快,电流小,则热影响区窄。
5 改善接头性能的方法:采用合适的焊接材料,以保证焊缝的化学成份;
焊接方法和工艺:采用热影响区小的焊接方法,工艺上可用细焊条,多层焊。
调整焊接规范;减小焊接电流,加快焊接速度
以减少热输入;
焊后热处理。
三焊接应力和变形
1 焊接应力和变形产生的原因:
2 焊接变形的基本形式:
3 减少和消除变形、应力的措施:a 合理设计焊接结构:
减少焊缝长度、数量和断面积;
焊缝对称布置;
避免交叉焊缝;
收缩变形角变形弯曲变形扭曲变形波浪变形
b 工艺措施:
反变形法;
加余量法;加0.1~0.2%的补缩量。
刚性固定;
合理的焊接顺序;先条后块原则。
焊接接头的组织和性能
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以上就是低合金高强钢焊缝金属可能存在 的几种组织。概括而言,我们希望得到较 多的针状细晶铁素体,不希望得到侧板条 铁素体,先共析铁素体,如果合金成分能 显著增加奥氏体稳定性,降低其分解温度, 这一愿望即可实现。试验表明Mn含量0.8~ 1.0%、Si0.1~0.25%,而Mn/ Si=3~6时,即 可得到细晶铁素体和针状铁素体。我们还 希望得到的贝氏体为下贝氏体,而不希望 产生上贝氏体或粒状贝氏体,以及孪晶高 碳马氏体,其办法是控制
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冷却速度;使在600~450℃区间(贝氏体转变的 高温段)停留时间尽量短,以尽量减少形成粒 状贝氏体和上贝氏体的机会(可控制t8-5来实 现)、降低含C量,使一且发生马氏体转变时
能形成板条状位错型马氏体,它的存在有利 而无害。有资料表明,焊缝含有微量Ti、B有
利形成针状铁素体,而抑制先共析铁素体的 形成,Ti与B同时加入最佳,因为Ti优先和氧 反应对B不被氧化起到保护作用。B凝聚在A
学性能。
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2、焊缝金属的显微组织与性能
低碳钢是亚共析钢,在焊接熔池冷却凝固 的一次结晶完成后,在一定温度下将发生 二次结晶即固态相变,这时的组织应该是 铁素体加少量珠光体。其组织质量分数的 不同和性能的不同取决于冷却速度,即冷 却速度越大,铁素体含量越少,
.
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珠光体越高,硬度强度也随之增高,且组织 细小。反之则组织变粗,铁素体越多珠光体 越少、硬度强度降低。需要注意的是铁素体 的形态,在不同冷却速度下也是不同的。且 对性能有影响。
低温压力容器、锅炉专业用低合金高强度钢 标准。
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1、低合金高强度钢的焊缝合金化
我们以焊条电弧焊为例来讨论。其实从焊条标
焊接接头的金属间化合物分析与评估
焊接接头的金属间化合物分析与评估焊接是一种常见的金属连接方式,通过热能将金属部件熔化并使其冷却后凝固,从而形成一个坚固的连接。
然而,焊接接头中的金属与基材之间常常会形成一种特殊的物质,即金属间化合物。
本文将对焊接接头中的金属间化合物进行分析与评估。
一、金属间化合物的形成机制焊接过程中,熔池中的金属与基材相互扩散,并发生化合反应,形成金属间化合物。
这种化合物的形成机制主要有以下几点:1. 扩散机制:焊接过程中金属离子在熔池中通过扩散聚集,与基材中的金属发生反应,形成金属间化合物。
2. 形核机制:焊接过程中,金属离子到达接头界面时,由于过饱和度高而形成过饱和团簇,然后发生核化反应,形成金属间化合物。
3. 相变机制:焊接过程中,金属由于温度变化引起相变,形成新的晶体结构以及金属间化合物。
二、金属间化合物的性质与影响焊接接头中的金属间化合物具有以下性质:1. 高硬度:金属间化合物通常具有较高的硬度,这是由于其晶格结构的特殊排列所致。
2. 脆性:金属间化合物通常具有较高的脆性,这是由于其晶格结构中存在较多的晶体缺陷所致。
3. 化学稳定性:金属间化合物通常具有较好的化学稳定性,能够抵抗腐蚀和氧化等环境因素的侵蚀。
金属间化合物对焊接接头的性能有着重要的影响:1. 强度:金属间化合物的形成可以增强焊接接头的强度,提高其抗拉强度与抗剪强度。
2. 脆性:金属间化合物的脆性特性可能导致焊接接头在受力时易发生开裂或断裂。
3. 耐腐蚀性:金属间化合物的化学稳定性能够提高焊接接头的耐腐蚀性,使其具有更长的使用寿命。
三、金属间化合物的分析方法为了准确评估焊接接头中的金属间化合物,需要采用适当的分析方法。
以下是常用的金属间化合物分析方法:1. 金相显微镜观察:通过金相显微镜观察焊接接头的横截面,可以清晰地分辨金属间化合物与母材的区别。
2. X射线衍射:利用X射线衍射技术可以得出金属间化合物的晶体结构以及其相对含量。
3. 扫描电子显微镜(SEM-EDS):结合扫描电子显微镜和能谱分析技术,可以获得金属间化合物的形貌和元素组成。
教材N5-焊接接头的性能及影响因素
第五章焊接接头的性能及影响因素第一节焊接接头焊接接头是由两个或两个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点。
焊接接头的质量和性能直接关系到核安全设备的质量和安全。
焊接接头应是在充分考虑核安全设备工况条件、结构特点、材料特性、生产效率的前提下,由焊接工艺人员选定合适的焊接方法、匹配的焊接材料和合理的规范参数,并经过焊接工艺评定合格之后,制定出产品焊接工艺,再由有合格资质的焊工或焊接操作工正确施焊而成的。
焊接接头通常是由焊缝、熔合区、热影响区三部分组成,如图5-1所示。
焊缝是由焊接填充材料及部分母材熔化凝固形成的冶金组织,见图5-2(a),其化学成分和组织都不同于母材。
熔合区又称半熔化区,是热影响区向焊缝过渡的区域,是焊缝边界上固液两相交错共存而又凝固的部分,因此其化学成分和物理性能极不均匀。
热影响区是母材受热的影响(但未熔化)而发生金相组织和力学性能变化的区域。
综上所述,焊接接头是一个几何不连续、力学性能不均匀、具有较大焊接残余应力和变形的不均匀体。
图5-1 熔化焊焊接接头的组成(a)对接接头;(b)搭接接头1-焊缝;2-熔合区;3-热影响区图5-2 多层焊与单层焊的接头组织(a)单层焊;(b)多层焊第二节焊接接头的分类原则一般讲焊接接头的分类有两种:一种是按焊接接头形式分类;一种是按焊接接头在核安全设备上的位置分类。
一、焊接接头形式分类根据GB/T3375-94《焊接术语》规定,主要分为对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头四种形式。
1.对接接头两件表面构成大于或等于135°,小于或等于180°夹角的接头,见图5-3。
图5-3 对接接头2.角接接头两件端部构成大于30°,小于135°夹角的接头,见图5-4。
图5-4 角接接头3.T形接头(端接接头)一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头,见图5-5。
图5-5 T形接头4.搭接接头两件部分重叠放置或两焊件表面之间的夹角不大于30°构成的端部接头,见图5-6。
焊接结构 第一章 焊接结构的基础知识
取腹板厚度为 6~12 mm。
3)翼缘板(盖板)尺寸的确定。以箱形梁翼缘板为
例,翼缘板的总宽度可参照以下公式求得:
B = b + 2δ+ 40
式中 B----翼缘板总宽,mm;
b----两腹板间距,mm;
δห้องสมุดไป่ตู้---板厚,mm, 一般翼缘板的最小厚度
为20260/11/m6 m。
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(4)箱形梁的生产 桥式起重机的主梁和端梁广泛采用箱形梁结构, 其中,主梁的装焊工艺一般包括以下步骤:
1)腹板下料并拼接,制造成L/500~L/300的预
制上挠度。 2)上盖板下料并拼接,用压板固定在平台上,装
配并焊接大小横向加强肋。
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挠度——弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,用 y表示。
3)装配腹板,使盖板与其贴合紧密后进行定位焊, 形成有预制上挠度的 п形梁,然后向一侧放平,经 焊接形成大小肋板与腹板之间的角焊缝。
焊接结构 第一章 焊接结构的 基础知识
图1-1-1 焊接接头的组成 1-焊缝金属 2-熔合区 3-热影响区 4-母材金属
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影响焊接接头性能的主要因素如图1-1-2所示,可 归纳为力学和材质两个方面。力学方面,如接头形状 的改变(角变形和错边等)、焊接缺陷(如未焊透、裂纹、 气孔、夹渣等)、残余应力和残余变形等都是产生应力 集中的根源;材质方面,主要是指焊接热循环所 引起的组织变化、焊后热处理和焊接残余变形的矫正 等。焊接接头因焊缝的形状和布局不同,将会产生不 同程度的应力集中。
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2.按接头形式分类的焊缝形式
(1)对接焊缝
对接焊缝是在焊件的坡口面间或一焊件的坡口面
电焊接头的力学性能与强度分析
电焊接头的力学性能与强度分析电焊接头是一种常见的连接方法,在工业生产和建筑领域得到广泛应用。
它通过电弧将金属材料熔化并连接在一起,形成一个稳固的结构。
然而,电焊接头的力学性能和强度对于确保连接的可靠性和安全性至关重要。
本文将对电焊接头的力学性能和强度进行分析。
1. 电焊接头的构成和作用电焊接头由两个或多个金属工件通过电焊熔化连接而成。
它主要用于连接钢材、铝材等金属材料。
电焊接头的构成包括焊缝、熔合区和热影响区。
焊缝是焊接过程中形成的金属熔化区域,熔合区是焊接过程中热影响下的金属区域,热影响区是焊接过程中受热影响而发生的组织和性能变化的区域。
2. 电焊接头的力学性能电焊接头的力学性能包括强度、韧性和硬度等指标。
强度是指电焊接头在外力作用下能够承受的最大力量。
韧性是指电焊接头在受力过程中能够吸收能量而不发生破坏的能力。
硬度是指电焊接头的抗划伤能力。
这些性能指标直接影响着电焊接头的使用寿命和安全性。
3. 电焊接头的强度分析电焊接头的强度分析是对其承载能力进行评估和计算。
强度分析需要考虑焊接材料的强度、焊缝的形状和尺寸、焊接工艺参数等因素。
焊接材料的强度是指焊缝和母材的抗拉强度、屈服强度和冲击韧性等力学性能。
焊缝的形状和尺寸对于承载能力的影响很大,通常采用焊缝的有效截面面积进行计算。
焊接工艺参数包括焊接电流、焊接速度、焊接时间等,这些参数会影响焊缝的质量和强度。
4. 电焊接头的强度测试为了验证电焊接头的强度,需要进行强度测试。
常见的强度测试方法包括拉伸试验、冲击试验和硬度测试等。
拉伸试验通过施加拉力来测试电焊接头的抗拉强度和屈服强度。
冲击试验通过施加冲击载荷来测试电焊接头的韧性。
硬度测试通过测量焊缝和母材的硬度来评估电焊接头的硬度。
5. 电焊接头的强度提升措施为了提高电焊接头的强度,可以采取一些措施。
首先,选择合适的焊接材料,确保其具有良好的力学性能。
其次,优化焊接工艺参数,使焊接过程中的温度和应力分布均匀,减少焊接缺陷的产生。
谈影响焊接质量的主要因素及存在问题的解决方法
谈影响焊接质量的主要因素及存在问题的解决方法摘要:焊接作为钢结构的一种主要连接方法,在我国建筑钢结构建设中发挥更加重要的作用。
在各种钢结构的建设中,必不可少的自然是钢的焊接技术。
因此焊接水平的提高是实现钢结构技术快速发展和确保建筑钢结构施工质量的关键。
关键词:焊接质量;影响因素;焊接工艺一、影响焊接质量的主要因素1、操作人员因素。
焊接工作的操作人员主要就是焊工及焊接设备的操作人员。
各种不同的焊接方法对焊工的依赖程度不同,手工操作占支配地位的手弧焊接,焊工操作技能的水平和谨慎认真的态度是焊接质量至关重要的因素。
即使埋弧自动焊,焊接规范的调整和施焊也离不开人的操作。
由于焊工质量意识差、操作粗心大意、不遵守焊接工艺规程、操作技能差等都可能影响焊接质量。
2、材料因素。
焊接使用的材料包括各种被焊材料,也包括各种焊接材料,还有与产品配合使用的各种外购或外协加工的零部件。
焊接生产中使用这些材料的质量是保证焊接产品质量的基础和前提。
从全面质量管理的观点出发,为了保证焊接质量,从生产过程的起始阶段,即投料之前就要把好材料关。
3、机器设备因素。
机器设备这一因素对焊接来说就是各种焊接设备。
焊接设备的性能,它的稳定性与可靠性对焊接质量会产生一定影响,特别是结构复杂、机械化、自动化高的设备,由于对它的依赖性更高,因此要求它有更好、更稳定的性能。
在压力容器质量体系中,要求建立包括焊接设备在内的各种在用设备的定期检查制度。
4、工艺方法因素。
焊接质量对工艺方法的依赖性较强,其影响主要来自两个方面:一方面是工艺制定的合理性;另一方面是执行工艺的严肃性。
某一产品或某种材料的焊接工艺的制定,首先要进行焊接工艺评定,然后根据评定合格的工艺评定报告和图样技术要求制订焊接工艺规程、编制焊接工艺说明书或焊接工艺卡。
这些以书面形式表达的各种工艺参数是指导施焊时的依据,它是模拟生产条件所作的试验和长期积累的经验以及产品的具体技术要求而编制出来的,是保证焊接质量的基础。
焊接接头的力学性能与微观组织关系
焊接接头的力学性能与微观组织关系在现代工业生产中,焊接是一种广泛应用的连接技术。
从建筑结构到航空航天设备,从汽车制造到船舶工程,焊接在各个领域都发挥着至关重要的作用。
而焊接接头的质量直接影响着整个结构的性能和可靠性,其中力学性能和微观组织的关系是焊接领域中一个关键的研究方向。
要理解焊接接头的力学性能与微观组织的关系,首先需要明确什么是力学性能和微观组织。
力学性能主要包括强度、硬度、韧性、延展性等指标,这些性能决定了焊接结构在承受外力时的表现。
而微观组织则是指在显微镜下观察到的金属材料的组织结构,如晶粒大小、相组成、晶界特征等。
焊接过程是一个极其复杂的热循环过程,这会对焊接接头的微观组织产生显著影响。
在焊接时,局部区域会迅速升温到很高的温度,然后又快速冷却。
这种剧烈的温度变化导致了焊接接头不同区域的微观组织存在差异。
比如在焊缝区,由于熔化和凝固的过程,往往会形成柱状晶组织。
柱状晶的生长方向通常与散热方向相反,其晶粒较为粗大。
这种粗大的晶粒结构会使得焊缝区的强度和韧性相对较低。
而在热影响区,根据距离焊缝的远近,又可以分为过热区、正火区和部分相变区。
过热区由于受到高温的影响,晶粒严重长大,导致强度和韧性下降;正火区则由于经历了适当的加热和冷却,晶粒得到细化,力学性能相对较好;部分相变区的组织不均匀,性能也较为复杂。
微观组织的特征直接决定了焊接接头的力学性能。
晶粒越细小,晶界越多,材料的强度和韧性通常就越高。
这是因为晶界能够阻碍位错的运动,从而提高材料的强度。
同时,细小的晶粒也有利于改善韧性,因为裂纹在扩展过程中需要跨越更多的晶界,消耗更多的能量。
相组成也是影响力学性能的重要因素。
例如,在钢中,如果存在较多的马氏体相,通常会使材料的硬度和强度增加,但韧性可能会有所降低。
而铁素体和珠光体的比例不同,也会对力学性能产生影响。
此外,微观组织中的缺陷,如气孔、夹杂物、裂纹等,会严重削弱焊接接头的力学性能。
气孔和夹杂物会成为应力集中的源头,容易引发裂纹的萌生和扩展;而裂纹一旦形成,就会极大地降低接头的承载能力。
关于焊接质量要求的标准
关于焊接质量要求的标准焊接质量是衡量焊接工艺和焊接接头的质量好坏的一个重要指标。
焊接质量要求的标准是为了保证焊接接头的安全性、可靠性和良好的工作性能,提高焊接产品的使用寿命和质量稳定性。
以下是关于焊接质量要求的标准的详细介绍。
一、焊接质量要求的概述焊接质量要求的标准主要包括三方面的要求:外观质量要求、尺寸几何要求和力学性能要求。
外观质量要求主要是指焊缝的形状、表面状态、缺陷等方面的评估;尺寸几何要求主要是指焊缝的尺寸、几何形状、偏差等方面的要求;力学性能要求主要是指焊接接头的承载能力、抗拉强度、冲击韧性等方面的要求。
下面分别详细介绍这三个方面的要求。
二、焊接质量要求的标准1.外观质量要求外观质量要求主要涉及焊缝的形状、表面状态、缺陷等方面。
焊缝形状应符合设计要求,表面应平整光滑,无裂纹、裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
焊缝的边缘应清晰、连续,不得有割裂、脱焊等现象。
若焊缝有侧面和背面,则其形状和表面质量也应符合设计要求。
2.尺寸几何要求尺寸几何要求主要涉及焊缝的尺寸、几何形状和偏差。
焊缝的尺寸应符合设计要求,包括焊缝的宽度、高度、深度等。
焊缝的几何形状应符合设计要求,如直线焊缝应平直、曲线焊缝应平滑。
焊缝的偏差应控制在允许范围内,如焊缝的偏斜度、扭曲度等。
3.力学性能要求力学性能要求主要涉及焊接接头的承载能力、抗拉强度、冲击韧性等方面。
焊接接头应具有足够的承载能力,能够满足设计要求下的静载荷、动载荷等工况下的要求。
焊接接头的抗拉强度应符合设计要求,一般要求焊缝的强度等于或高于母材。
焊接接头的冲击韧性应符合设计要求,以保证焊接接头在受到冲击时不易断裂。
三、焊接质量要求的测试和评估为了验证焊接接头的质量和性能是否满足要求,需要进行一系列的测试和评估。
常用的焊接质量测试方法包括:目视检查、X射线检查、超声波检测、放射性同位素检测等。
这些方法可以对焊接接头的外观质量、内部缺陷、材料成分以及机械性能等进行全面的评估。
不同焊接材料的接头组织及力学性能研究
不同焊接材料的接头组织及力学性能研究摘要:搅拌摩擦焊接依靠高速旋转的非消耗搅拌头与被焊工件摩擦产生热量,使金属达到塑性状态,随着搅拌头的运动,塑性材料从前进侧迁移到后退侧,同时搅拌头会在塑性金属上作用一定的顶锻力,使金属实现紧密可靠的连接。
搅拌摩擦焊接过程中,轴肩产热占据了焊接过程总产热的85%左右,足够的热输入可以有效保证充分的材料流动。
然而,在工件厚度方向上,轴肩的影响范围有限,搅拌针就成了决定工件下方材料流动好坏的关键。
因此,轴肩对焊接过程的主要贡献是产热,而搅拌针对焊接过程的主要贡献是促进材料流动。
从材料塑性流态决定最终焊缝成形角度来看,搅拌针是决定最终焊缝成形的关键因素。
关键词:熔化极气体保护焊;接头组织;力学性能;工艺试验引言高强度低合金(HSLA)钢的历史可以追溯到19世纪,首次将碳含量在0.64%~0.90%的低合金钢用于桥梁建造,在随后的1个多世纪里,研究人员持续对材料的化学成分和性能进行改进,降低碳含量,增加Cr、Mn、Nb、Ce等合金以提升强度、增加抗腐蚀性等,以更好地适应工业应用。
硫化氢腐蚀主要存在于深海生态系统、油气田环境和污水环境中,金属材料均易在湿硫化氢环境下发生不同类型的腐蚀。
由于硫化氢在金属表面的解离能垒通常很小,解离的S快速沉积在表面,从而引起H2S“中毒”。
此外,金属焊接接头处往往具有复杂的组织,存在应力和缺陷,更容易产生疲劳裂纹,而成为硫化氢腐蚀的重点区域。
统计数据表明,尽管焊接接头只占压力容器总体积的1%左右,却有约70%的腐蚀断裂是由它们引起的。
焊接接头在焊接过程中要经历高温、熔化、再冷却凝结的过程,其中的显微组织会发生很大变化。
焊接接头主要由焊缝区、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成,是整个设备中质量最不容易控制的地方。
焊缝处强度增大,韧性降低,是整个容器受力情况最恶劣的地方,也是腐蚀情况最严重的部分,其应力腐蚀敏感性明显大于其他部位。
影响应力腐蚀开裂的因素有很多,诸如温度、pH值、材料本身等。
焊接接头各区域的特点。
焊接接头各区域的特点。
焊接接头是指通过焊接方法将两个或更多零件连接在一起形成的接头。
焊接接头的质量直接关系到整个结构的强度和稳定性,研究焊接接头的特点具有重要的意义。
本文将围绕着焊接接头的各个区域的特点来进行研究。
1. 焊缝区域焊缝区域是焊接接头最重要的部分,其质量和可靠性直接决定着整个焊接接头的质量和可靠性。
焊缝区域通常可以分为熔合区、热影响区和基材区。
(1)熔合区:焊接时,熔池与母材混合形成的区域称为熔合区。
熔合区的物理、化学性质与焊丝、母材和焊接过程有关。
焊接时,通常需要选择合适的焊丝和焊接参数来控制熔池的尺寸和形状,以保证焊缝的质量。
(2)热影响区:热影响区通常指熔合区以外的区域。
热影响区在焊接过程中受到热源的加热,但没有达到熔化温度。
热影响区的物理、化学性质与热影响时间和焊接过程有关,通常具有高的残余应力和微区组织的变化。
(3)基材区:基材区通常指焊接接头中未被加热的部分。
基材本身具有良好的物理、化学性质,但在焊接过程中,由于加热和冷却过程的影响,其性质可能发生变化。
在焊接接头的设计和选择材料时,应考虑基材区域的特点。
2. 焊接接头的外观特征焊接接头的外观特征通常是焊接质量的评价标准之一。
焊接接头的外观主要包括焊缝外形、焊缝几何尺寸和表面质量等方面。
(1)焊缝外形:焊缝外形是对焊接接头的性能评价非常重要的一个参数。
焊缝外形应符合设计要求,如缺口、裂纹、针孔等缺陷应尽量避免。
(2)焊缝尺寸:焊缝几何尺寸是决定焊接接头强度和稳定性的直接因素之一。
焊接接头的焊缝尺寸应符合设计要求,如焊缝宽度、高度和长度等。
焊缝尺寸的大小也需要根据焊接过程要求进行调整。
(3)表面质量:焊接接头表面质量对于接头的气密性、强度和美观程度有着重要影响。
焊接接头的表面应光滑、不应有太多凹陷和以及杂质等。
焊接接头的力学特性对于焊接结构的使用和安全带有重要意义。
焊接接头的力学特性通常包括强度、韧性、脆性、疲劳寿命和变形等。
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3.氢的影响
氢侵入焊缝的主要原因各种形态的水分: 焊接材料潮湿、坡口表面附近有油锈水 分,或焊接环境介质的湿度太大,氢在 高温条件下是以原子状态溶解到熔化的 金属中。
氢的存在危害极大,它使焊缝金属变脆, 塑性和韧性显著降低,导致氢致裂纹、 氢白点和氢气孔缺陷。
控制氢的措施:烘干焊条、焊剂,清除 锈、水、油污。选用低氢型焊条,采用 后热、消氢处理等。
4.不锈钢焊缝组织
奥氏体不锈钢一般为奥氏体加少量 (2%~6%)铁素体
铁素体不锈钢组织与采用的焊接材料有 关,焊接材料与母材金属化学成分相近 时,其焊缝组织为铁素体,焊接材料为 铬镍奥氏体时其焊缝组织为奥氏体。
马氏体不锈钢焊缝组织与焊接材料和热 处理状态有关,焊接材料与母材金属化 学成分相近时,焊态组织为马氏体,回 火后为回火马氏体,焊接材料为铬镍奥 氏体时,焊缝组织为奥氏体。
2.热影响区
受焊接热循环作用,组织和性能 发生变化的基本金属部分。 热影响区的宽度主要取决于焊接 线能量的大小。
3.熔合区
熔合区是焊缝区和热影响区的交 界处,在焊接过程中,处于固、 液状态的半熔化区。
熔合区一般很窄,约有 0.1~0.4mm宽,常称熔合线,在 合金钢焊接接头中很难区分出熔 合区。
第八章
焊接接头的性能及其影响因素
主要内容
第一节
焊 接 接头
第二节
焊 接 热循环
第三节 焊缝的金属组织和性能
第四节 熔合区和热影响区的组织和性
能
第 五节 影响焊接接头性能的因素及其
处理方法
第一节 焊 接 接 头
焊接接头是基本金属或基本金属和填充 金属在高温热源的作用下,经过加热和冷 却过程而形成不同组织和性能的不均匀体。
一、焊接熔池的一次结晶
1.结晶过程的特点
(1)熔池的体积小、冷却速度快; (2)液态金属温度高; (3)运动状态下结晶; (4)以散热偏析
柱状晶是一次结晶的组织特征。
由于冷却速度极快,相内的成分来不及趋于 一致,所以保持着结晶先后而产生成分不均 匀性,这种不均匀性就是晶内偏析,
合金含量较少(Cr<5%)的耐热钢在焊 前预热、焊后缓冷的条件下,得到的是 珠光体和部分淬硬组织,高温回火后可 得到完全的珠光体组织
合 金 含 量 较 多 ( Cr5%~9%) 的 耐 热 钢 在焊接材料化学成分与母材成分相近、 焊前预热和焊后缓冷条件下,其焊缝组 织为贝氏体,有时可能出现马氏体,高 温回火后可得到回火索氏体,当采用奥 氏体焊接材料时,焊缝组织主要为奥氏 体。
4.连接结构和钢材性能的影响
焊缝处的连接结构是由焊件厚度和接头型式 决定的,焊件厚度越大,焊接接头的相对冷却 速度越大,t8/5越小;当焊缝为角接接头时,其 冷却速度比对接接头速度要大,t8/5比对接接头 焊缝要小
钢材的导热性能对焊接热循环具有直接的影 响,导热性不同的钢材在相同的线能量条件下, 焊接接头的t过和t8/5是不同的,导热性好的钢材 t过和t8/5都小于导热性差的钢材。
在熔化焊的条件下,焊缝及其邻近的 母材组织及性能发生变化的区域共同组成 焊接接头。
一.焊接接头的组成
焊接接头一般由三个区域组成: (1)焊缝 (2)熔合区 (3)热影响区
1.焊缝
焊缝是焊接接头的主体,
焊缝金属是焊接时由填充金属(焊 条、焊丝)和部分基本金属经过熔 化、结晶凝固而形成的。
焊缝区的宽度取决于坡口型式和焊 接线能量。
2.氮的影响
氮在高温时与液态金属接触,一方面以 原子状态直接溶解到液态金属中;另一 方面与氧生成氧化氮(NO)被溶解到焊 缝中,当氮量过多时,容易产生N2气孔。 凝固时,氮的溶解度急剧降低,析出氮 气,来不及逸出熔池表面便形成气孔。
主要来源是空气,防止措施只有加强熔 池的保护。
氮在焊缝中存在会使焊缝金属变脆,塑 性和韧性变劣。
二、焊缝金属的二次结晶
焊缝熔池金属一次结晶后的组织基本是 柱状奥氏体,在冷却至室温的过程中, 焊缝金属还会发生组织转变,这就是焊 缝金属的二次结晶。。
1.低碳钢的焊缝组织
低碳钢的焊缝组织含碳量低,组织一般 为粗大的柱状铁素体和少量珠光体,如 果高温停留时间过长(如气焊、电渣焊) 焊缝还会出现魏氏组织。多层多道焊时, 后一层焊道对前一层焊道有热处理作用, 部分柱状晶可转化为细小的等轴晶,其 金属组织为细小的铁素体和少量的珠光 体。
2.基本要素
(1) 加热速度 (2)最高加热温度 (3)高温停留时间 (4)冷却速度
3.焊接热循环特性指标
反映焊接热循环特性的指标主要有2个:t 过和t8/5。
t间过,:其焊值接越接大头,在焊110接0℃接头以的上高组温织与的停性留能越时 差。
的t 8时/5间:,焊这接个接温头度由区80域0℃是冷焊却缝到金5属00固℃态所相需 变过程,其值大小,对焊缝金属的充分转 变、过热过程或淬硬倾向均有一定影响。
2.低合金高强度钢的焊缝组织
低合金钢合金元素含量较小时,其焊缝 组织与低碳钢相似,在一般冷速条件下 为铁素体加少量珠光体,冷速过大时, 也会产生粒状贝氏体。
合金元素含量较高时,淬硬性较好的低 合金高强度钢焊缝金属组织为贝氏体或 低碳马氏体,高温回火后为回火索氏体。
3.铬钼和铬钼钒耐热钢的焊缝组织
焊接线能量是单位长度焊缝内输入的焊接能量,对电弧焊常用 下式表示:
Q= IU/υ Q-----线能量,J/cm I----焊接电流,A U-焊接电压,V υ—焊速, cm/s
焊接线能量越大,热影响区越宽,加热到1100℃以上高温区域也 就越宽,而且t过和t8/5越大,焊接线能量偏小时,不利于焊缝的熔透 和成形,因此焊接线能量必须在一个合理的范围才能保证焊接接头 具有良好的性能。
三、焊缝金属组织与性能的关系
1.一次结晶组织与性能的关系
焊缝一次结晶组织中细柱状晶比粗柱状 晶好,胞状晶比树枝晶好,因为粗晶体 金属的强度、塑性和韧性都较低,而且 热裂纹敏感性大,尤其是粗大的树枝晶 对热裂纹的敏感倾向很强。
由于偏析、化学成分极不均匀,焊缝的 抗裂性变差,偏析越严重,力学性能和 抗腐蚀性的不均匀程度就越大,偏析使 S、P聚集在焊缝中心,就容易产生热裂 纹。
焊接时焊接区域中主要有一氧化碳 ( CO)、 二 氧 化 碳 ( C O2)、 氢 (H2 )、水蒸汽(H2O)、氧(O2)、 氮(N2)等气体,其中氧、氮、氢对焊 接质量的影响最大。
1.氧(O2)的影响
氧在焊缝中的存在形式主要是FeO夹杂物。在焊接过 程中,FeO与碳生成CO,会产生气孔,引起飞溅,影 响焊接过程的稳定性。
二.焊接接头的特点:
(1)具有组织和性能的不均匀性, (2)易产生各种焊接缺陷, (3)存在着应力集中、焊接残余应力、 焊接变形等。
第二节 焊接热循环
一、焊接热循环的特点
1.概念 焊接热循环是指在焊接热源的作用下,
焊件上某点的温度随着时间由低而高、又 由高而低的变化过程。
在加热和冷却过程中,焊件上不同位置 所经受的热循环状态是不同的,靠焊缝越 近的位置,被加热的最高温度越高,反之, 越远的位置被加热的最高温度越低。
第三节 焊缝的金属组织和性能
熔池中的金属从液态变为固态的这种过 程称为熔池的一次结晶。
熔池凝固后的焊缝金属从高温冷却到室 温时,还会发生固态的相变,产生不同 的组织。焊缝的这种固态相变过程称为 焊缝金属的二次结晶。
焊缝金属组织除与化学成分有关外,在 很大程度上取决于这两次结晶的特征, 而焊缝金属的性能与其组织有密切关系。
一般通过焊接规范来调整焊接线能量,不同的焊接方法,在常规规 范条件下,焊接线能量的差别较大,埋弧焊时焊接线能量较大,手 工电弧焊次之、钨极氩弧焊最小。
3.预热与层间温度的影响
焊接性差的钢材,一般要采取预热和保持层 间温度的技术措施,以降低焊接接头的冷却速 度,降低焊接过程的淬硬倾向,防止裂纹的产 生。
对低合金焊芯、焊丝,碳在高温下与碳化物形成元素 形成的碳化物容易分解,且聚集长大,对抗蠕变能力 和持久强度起不良作用。
2.锰(Mn)
锰是一个良好的合金剂,当焊缝含锰量在2% 以下时,锰量越高。焊缝的力学性能越好, 特别是强度和韧性的提高最为明显,当锰量 >2%时,可提高焊缝金属耐磨性,但却增加 了焊缝的淬硬和过热的敏感性。
4.焊接热循环的主要特点
1)急剧加热且温度高,熔池(焊缝)附近 最高加热温度比一般热处理加热温度都高, 故发生过热,致使该区晶粒长大粗化严重。
2)急速冷却且速度快,从而致使焊接接头 容易发生淬硬,形成淬硬组织,加剧了焊 接冷裂纹的产生。
二、影响焊接热循环的因素
影响焊接热循环的因素主要有焊接方法、 焊接规范、焊接线能量、预热和层间温度、焊 件厚度和接头型式及材料本身的导热性等。
金属材料预热温度一般不超过350℃,在低 温(600℃)时对冷却速度能起到显著的降低作 用,对t过值影响不大,所以预热对焊接线能量 不起增强作用,对焊接热循环是有利的。
在多层多道焊接中,层间温度一般等于或略 高于预热温度,控制层间温度的目的在于降低 焊接接头在低温时的冷却速度,有利于焊接热 循环的作用。
碳中的在含焊量接。过程中是一个良好的脱氧剂,减少O2在焊缝
但碳的含量不能过高,除淬硬性使焊接性变差外,还 会由于强烈的还原反应引起焊接过程中的较大金属飞 溅,产生来不及逸出的CO气体。碳量过高,焊缝金 属凝固点变低,对仰焊操作不利,因而焊芯、焊丝的 碳含量一般控制在0.2%以下,常用低碳钢焊芯、焊 丝碳含量小于0.10%。
焊缝中的氧来源有2个:一是高温条件下氧向熔池金 属里溶解,冷却时来不及逸出;二是一些合金元素氧 化后形成氧化物残留在焊缝中。
焊接过程的氧化作用,将导致焊缝中有益合金元素 (如锰、硅等)的烧损;溶解在焊缝中的氧在适当条 件下与碳生成CO气孔,残留在焊缝中的氧会降低焊 缝金属的力学性能和耐腐蚀性。
防止措施:加强保护,选用合适的气体流量、短弧焊, 防止空气进入;焊前清理坡口及两侧的锈及水;烘干 焊条、焊剂;冶金处理,从焊条药皮或焊丝中加入铁 合金(锰、硅)脱氧。