文档介绍：第七章焊接接头的组织和性能
我们通常把焊接接头分为三个区域。即焊缝、热影响区和母材。这三个区域中只有焊缝经过了加热――高温溶化――完成一系列焊接冶金――冷却一次结晶凝固――二次结晶固态下相变这一焊接热循环。这个过程决定了焊缝金属的化学成分,组织性能,是否有焊接缺陷。热影响区是邻近焊缝的母材在熔化焊所特有的快速加热、快速冷却这一动态热过程中,
在极短的时间内进行着除了熔化以外的一些金属学行为的区域,其特点是热场分布极不均匀,温度梯度非常大,与扩散有关的过程极不充分,组织和性能极不均匀,因此,它是一个最薄弱的环节,是焊接结构最容易发生破坏事故的区域,我们焊接工作者就是紧紧围绕这两个区来开展自已的全部技术工作的。
我们都十分清楚,焊接工艺评定的目的是保证焊接接头的力学性能符合规定,其判据也都围绕着力学性能而提出,这是因为任何承压的特种设备的设计、制造、运行都是用其安全性来进行评价的。因此、焊缝和热影响区的性能如何得到保证是我们永恒的追求。
一、碳素钢焊接接头的组织性能调控有资料显示,碳素钢的产量约占钢材总产量80%,它是经受焊接加工量最大、覆盖面最广的钢种。可见讨论碳素钢的焊接接头有关问题仍有其重要意义。
也就是说碳是碳素钢的主要合金成分,其性能取决于C的含量,其中的Mn、Si只是有益的元素而非合金成分,S、P、O、N、H则是其杂质有害元素,是要严加控制的。
GB/T700是普通碳素结构钢标准,其Mn≦%,Si≦%。GB/T699是优质碳素结构标准。而GB712、GB713、GB6654则是专用于船舶、锅炉、压力容器的专用碳素结构钢标准,其Si含量S、P含量限制的更低,而Mn含量提高。
碳素钢的焊接性随其C含量增加而恶化,低碳钢(C≦%)焊接性最好,%时,对氢致裂纹敏感。
1、焊缝金属的成分焊条电弧焊焊接碳素钢时焊接材料的选择通常都是按GB5117标准其σb 都不大于490MPa。%%以下。碱性低氩焊条焊出的焊缝中Mn与Si含量则要高得多。基本上是属于Mn―― Si合金系列的焊缝金属,即以Mn、 Si的固溶强化机理来保证焊缝金属的力学性能。
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,