当前位置：文档之家 › 第四章 焊接接头的组织与性能

第四章 焊接接头的组织与性能

  • 格式：ppt
  • 大小：4.42 MB
  • 文档页数：16

下载文档原格式

  / 16

合集下载

焊接基本原理

焊接基本原理

三、焊接应力与变形
焊接应力和变形： 焊接应力和变形：分别是指焊接过程中焊件内产生 的应力和变形。 的应力和变形。
1、焊接应力与变形的产生原因 在焊接过程中，对焊件进行局部的不均匀加热， 在焊接过程中，对焊件进行局部的不均匀加热，会 产生焊接应力和变形。 产生焊接应力和变形。 焊接应力和焊接变形总是同时存在，不会单独存在， 焊接应力和焊接变形总是同时存在，不会单独存在， 当母材塑性较好，结构刚度较小时， 当母材塑性较好，结构刚度较小时，焊接变形较大 而应力较小；反之，则应力较大而变形较小。 而应力较小；反之，则应力较大而变形较小。
a）用夹具夹紧凸缘
b）用压铁压紧薄板
④ 合理选用焊接方法和焊接规范 尽量选用能量较集中的焊接方法，如以CO2 CO2焊 尽量选用能量较集中的焊接方法，如以CO2焊、等 离子弧焊等代替气焊和焊条电弧焊。 离子弧焊等代替气焊和焊条电弧焊。 ⑤ 选用合理的装配焊接顺序 焊接结构分成若干件，分别装配焊接， 焊接结构分成若干件，分别装配焊接，最后再拼 焊成一体，对称布置的焊缝对称施焊或同时施焊。 焊成一体，对称布置的焊缝对称施焊或同时施焊。 长焊缝，可采用逆向分段焊， 长焊缝，可采用逆向分段焊，厚板焊接采用多层 焊。 5、焊接变形的矫正 （1）机械矫正法 用机械的方法将变形矫正过来， 用机械的方法将变形矫正过来，生产中常用的设备 有辊床、压力机、矫直机等； 有辊床、压力机、矫直机等；薄板焊接最常见的变 形为波浪变形，其矫正较难， 形为波浪变形，其矫正较难，一般用锤击法进行矫 正。
二、焊接接头的组织和性能
焊接接头由四部分组成：焊缝、熔合区、热影响区、 焊接接头由四部分组成：焊缝、熔合区、热影响区、 热应变脆化区。 热应变脆化区。
1—焊缝；2—熔合区；3—热影响区；4—热应变脆化区 焊缝； 熔合区； 热影响区；

第4章焊接

第4章焊接

2.缝焊
3.对焊
§4-3 摩擦焊和钎焊
苏联的丘季科夫发明了摩擦焊
1.摩擦焊
2.钎焊
钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。 钎料的液相线温度高于450℃而低于母材金属的熔点
时，称为硬钎焊；低于450℃时，称为软钎焊。
根据热源或加热方法不同钎焊可分为：火焰钎焊、感 应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。
软钎焊 盐浴钎焊
火焰钎焊 电阻钎焊
感应钎焊
钎焊接头的强度一般比较低，耐热能力较差。
钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、
铜等金属材料，还可以连接异种金属、金属与非金属
。 适于焊接受载不大或常温下工作的接头，对于精密 的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用。
§4-4 其他焊接方法
1956年，美国的琼斯发明超声波焊； 50年代末
与焊件强度等级相同的焊条，而不考虑化学成分相
同或相近。 异种结构钢时，按强度等级低的钢种选用焊条。
特殊性能钢种，如不锈钢、耐热钢时，应选用与焊
件化学成分相同或相近的特种焊条。
（2） 按焊件的工况条件选用焊条
承受动载、交变载荷及冲击载荷的结构件，应选用碱性 焊条。 承受静载的结构件时，应选用酸性焊条。 表面带有油、锈、污等难以清理的结构件时，应选用酸 性焊条。 焊接在特殊条件，如在腐蚀介质、高温等条件下工作的 结构件时，应选用特殊用途焊条。
2. 焊条的分类
(1) 按熔渣的化学性质分为两大类 酸性焊条---- 溶渣呈酸性，药皮中含大量SiO2、TiO2、 MnO等氧化物。 碱性焊条---- 熔渣呈碱性，药皮的主要成分为CaCO3 和CaF2。 (2) 按用途可分为十一大类： 碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、 低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、 镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊 条、特殊用途焊条。

焊接接头的组织与性能

焊接接头的组织与性能

织和性能变化的区域,称为焊接
热影响区,亦称近缝区,
热影响区
熔合区
过热区 正火区
受到 不同规范的
热处理
部分 相变区
组织 性能最差
比淬火组织 脆性还大
正火处理 晶粒细化
晶粒大小 不均匀
熔合区
❖又称半熔化区,是焊 缝与母材的交界区,
❖加热温度：1490～1530℃ ❖组织：未熔化但因过热
而长大的粗晶组 织和 部分新结 晶的 铸态组织,
空气中的氧、氮; 空气中的水汽； 工件表面的锈、油和水
焊缝中气体含量增多， 产生气孔等缺陷，降低 焊缝的性能。
2 熔池体积小,冷却速度快,导致化学成分不均匀,易形 成气孔、夹渣等缺陷,甚至产生裂纹,
为保证焊缝的质量,焊接过程中通常采取以下措施：
❖减少有害元素进入熔池 在焊接过程中对熔化金属进行保护,使之与空气隔开,如： 采用焊条药皮、埋弧焊焊剂、气体保护焊的保护
❖正火区：紧靠着过热区； ❖加热温度：850～1100℃ AC1至AC3以上100-200℃ ❖组织：加热时金属发生重结
晶,冷却后得到均匀 细小的铁素体和珠光 体组织 近似于正火 组织 ,
❖特点：宽度约1.2～4.0mm,力学性能优于母材,
焊接热影响区：部分相变区
❖加热温度： AC1～AC3之
间 ❖组织：
❖特点：该区很窄,组织不均匀,强度下降,塑性很 差,是产生裂纹及局部脆断的发源地,
焊接热影响区：过热区
❖紧靠熔合区；
❖加热温度： 1100℃～1490℃
1100℃～固相线
❖组织： 粗大的过热组织,
❖特点：宽度为1～3mm,塑性和韧性下降, 焊接刚度大的结构时,该区易产生裂纹,
焊接热影响区：正火区

焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法ppt课件

焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法ppt课件
在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧高温作用下与氧发生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳气体，将电弧区和熔池周围
产生晶粒粗大的过热组织。因而其塑性及韧性很低，容易 空气排除，防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响，减少焊缝金属中氧和氮的含量。
铬的主要冶金特征是易于急剧氧化，形成难熔的氧化物三氧化二铬(Cr203)，从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。
手工电弧焊焊接工艺规范
焊接规范是影响焊接质量和焊接生产率的各个焊接 工艺参数的总称。手工电弧焊时，焊接规范主要包括焊 接电流、电弧电压、焊条种类和直径、焊机种类和极性、 焊接速度、焊接层数等。
其中焊接电流主要影响焊缝的熔深，电弧电压主要 影响焊缝的熔化宽度。
27
第四节 其他焊接方法简介
1、埋弧自动焊 埋弧焊是指电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。
最大限度地采用熔化极气体保护焊和埋弧焊，代替焊条电弧焊是自动化发展的 主要 方向。
二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为保护气体的电弧焊 二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为保护气体的电弧焊
显然，只有采用直流焊接电源时，才有正接和反接两种接线法，交流焊接电源由于正、负极在不断地交替，所以不存在极性问题。 二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为保护气体的电弧焊 高能束焊接方法能量密度高，可一次穿透较厚的焊缝而不需预制坡口，可焊接任何金属和非金属材料。 电阻点焊广泛用于制造汽车车箱、飞机外壳和仪表等轻型结构。 2）氩弧焊
埋第弧五自 节动焊焊接是新埋工弧艺焊和由的新一技于种术自简热动介化影焊接响方法区。 各点温度不同，热影响区可分为过热区、 正火区和部分相变区等。 考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响，低碳钢焊芯的含碳量一般<0.
2、钨极氩弧焊焊接钢、黄铜时，一律采用正接。

金属材料成型基础-课件资料

金属材料成型基础-课件资料

2）合理选择焊接顺序。
1
①（Ⅰ—Ⅱ）—Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ 2Ⅰ
Ⅱ
②（Ⅰ—Ⅲ） （Ⅱ—Ⅲ）
Ⅲ
Ⅲ
3）锤击或碾压焊缝
4）加热“减应区”法
5）焊前预热（150 ℃ ~450 ℃）、焊后缓冷
6）焊后进行去应力退火
可消除应力80%左右
2 . 焊接变形的防止及矫正措施
1）设计时，焊缝不要密集交叉，截面和长度也应尽可能小。
2）合理选择焊接顺序。
1. 埋弧自动焊设备及焊接过程 焊接电源 控制箱 焊接小车
焊接热源：电弧热 溶池保护：焊剂（气、渣）
2. 埋弧自动焊工艺
1）焊前准备 板厚在20~25mm以下的工件可不开坡口；但在实际生产中， 板厚在14~22mm应开Y型坡口，板厚在22~50mm，可开 双Y型 环坡焊口缝或：U焊型丝坡起口弧。点应与环的中心偏离 一定距离a；（a=20~40mm）。直径 小于250mm一般不采用埋弧焊。 2)采取防漏措施 ①双面焊；②手工电弧焊封底；③焊剂 垫；④采用锁底坡口；⑤水冷铜垫板。
3
2—4—3—2
1
4
1—2—3—4
3）加裕量法。
3 2 1
4 5 6
1— 4 — 5 — 2 — 3 — 6
4）反变形法。
5）采用焊前刚性固定法。 6）采用合理的焊接规范（小电流、快速焊接）。
① 机械矫正 7）焊接变形的矫正
② 火焰矫正
第二节 常用焊接成形方法
§2-1 熔化焊
一、埋弧焊
Fe+ [O] FeO
Mn+ [O] MnO Si+ [O] SiO2
①合金元素被烧损；
氧化的结果 ②焊缝产生夹渣的缺陷；
③形成CO气孔。

焊接接头的组织和性能课件

焊接接头的组织和性能课件
搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊是一种新型的固相焊接技术，具有低热输入、低变形、 无裂纹等优点，适用于铝合金、镁合金等轻质材料的焊接。
电子束焊接
电子束焊接具有高能量密度、深穿透、高精度等优点，适用于难熔金 属、复合材料等特殊材料的焊接。
高性能焊接接头的设计与制备
1 2
材料选择与匹配
根据材料的物理和化学性质，选择合适的母材和 填充材料，以提高焊接接头的性能。
实验研究
通过实验研究，测试焊接接头的 力学性能、耐腐蚀性能和疲劳性 能等，为实际应用提供依据。
THANKS。
04
环境因素对耐腐蚀性的 影响：如温度、湿度、 氧气浓度等。
04
焊接接头的影响因素
焊接工艺参数的影响
焊接电流
电流大小影响熔深和焊接速度。电流过大可能导致热影响 区扩大，焊接变形增大；电流过小则可能造成未熔合、未 焊透等缺陷。
电弧电压
电弧电压主要影响焊缝的宽度和余高。电压过高可能导致 焊缝宽而低，反之则窄而高。
焊接接头的无损检测技术
超声检测
利用超声波在材料中传播的特性，检测焊接接头 内部的缺陷和异常。
射线检测
通过X射线或γ射线的穿透和成像，检测焊接接头 内部的缺陷和异常。
磁粉检测
利用磁粉在磁场中的吸附特性，检测焊接接头表 面的裂纹和缺陷。
焊接接头的质量评估与改进
质量评估
根据无损检测和力学性能试验的结果，对焊接接头质量进行评估 ，确定是否满足设计要求和使用条件。
焊接工艺优化
通过调整焊接参数，如电流、电压、焊接速度等 ，优化焊接工艺，提高焊接接头的质量。
3
热处理与后处理
适当的热处理和后处理可以改善焊接接头的组织 和性能，进一步提高其力学性能和耐腐蚀性。

熔焊原理第四章


熔池的凝固与焊缝金属的固态相变
一、熔池凝固(一次结晶)的特点 1、熔池的体积小，冷却速度大。平均冷却速度约为 4～100℃/s。 2、熔池的温度分布不均匀，从熔池中心到边缘存在很 大的温度梯度。 3、熔池是在运动的状态下结晶的。熔池液态金属流动 的总趋势是从熔池的头部向尾部流动。 4、焊接熔池凝固以熔化母材为基础。
焊接热影响区
三、 焊接热影响区的组织
☆母材的成分不同，焊接热影响区各点经受的热 循环不同，焊后发生组织和性能的变化也不相同。
1.不易淬火钢热影响区的组织和性能
低碳钢和低合金高强钢(Q345、Q390)
(1)过热区 过热区紧邻熔合区，加热温度范围为 1100～1490℃。由于温度高，奥氏体晶粒严重长大， 冷却后获得晶粒粗大的过热组织，有时，还会出现 魏氏组织。因此，该区塑性和韧性都很低，其韧性 比母材金属低20%～30%，是热影响区中的薄弱环节
焊接热影响区
2、焊接热影响区的脆化
（1）粗晶脆化 由于晶粒严重粗化造成，晶粒尺寸↑脆化↑ 主要原因：过热奥氏体晶粒长大，冷却后形成粗大的 魏氏组织。 措施：小的焊接热输入，加入合金元素，如Ti、Nb、 Mo、V、W、Cr 。 （2）组织脆化 淬火脆化：焊接含碳量和合金元素较高的易淬火钢， 形成马氏体组织。 预防：降低冷却速度。大热输入、预热、后热
熔池的凝固与焊缝金属的固态相变
2、低合金钢焊缝的固态相变组织 低合金钢焊缝固态相变的情况比低碳钢复杂得多， 除铁素体与珠光体转变外，还可能出现贝氏体与马 氏体转变。 母材强度不高时(如Q295、Q345)，焊缝中的碳和合金 元素均接近于低碳钢，焊缝的二次结晶组织通常为 铁素体+珠光体 焊缝中合金元素的种类及数量较多，二次结晶组织可 以是铁素体+贝氏体、铁素体+马氏体或单一的马氏 体

焊接接头组织和性能的控制

第七章 焊接接头组织和性能的控制1.焊接热循环对被焊金属近缝区的组织、性能有什么影响？怎样利用热循环和其他工艺措施改善HAZ 的组织性能？答：（1）在热循环作用下，近缝区的组织分布是不均匀的，融合去和过热去出现了严重的晶粒粗化，是整个接头的薄弱地带，而行能也是不均匀的，主要是淬硬、韧化和脆化，及综合力学性能，抗腐蚀性能，抗疲劳性能等。

（2）焊接热循环对组织的影响主要考虑四个因素：加热速度、加热的最高温度，在相等温度以上的停留时间，冷却速度和冷却时间，研究它是研究焊接质量的主要途径，而在工艺措施上，常可采用长段的多层焊合短道多层焊，尤其是短道多层焊对热影响区的组织有以定的改善作用，适于焊接晶粒易长而易淬硬的钢种。

2. 冷却时间100t t 8385、、t 的各自应用对象，为什么不常用某温度下（如540℃）的冷却速度？答：对于一般碳钢和低合金钢常采用相变温度范围800~500℃冷却时间（85t ）对冷裂纹倾向较大的钢种，常采用800~300℃的冷却时间83t ，各冷却时间的选定要根据不同金属材料做存在的问题来决定为了方便研究常用某一温度范围内的冷却时间来讨论热影响组织性能的变化，而某个温度下 比如540℃则为一个时刻即冷却至540℃时瞬时冷却速度 和组织性能。

故不常用某以温度下的冷却速度，对于一般低合金钢来讲，主要研究热影响区溶合线附近冷却过程中540℃时瞬时冷却速度3. 低合金钢焊接时，HAZ 粗晶区奥氏体的均质化程度对冷却时变相有何影响？ 答：奥氏体的均质化过程为扩散过程，因此焊接时焊接速度快和相变以上停留时间短都不利于扩散过程的进行，从而均质化过程差而 影响到冷却时间的组织相变，低合金钢在焊接条件下的CCT 曲线比热处理条件下的曲线向做移动，也就是在同样冷却速度下焊接时比热处理的淬硬倾向小，例如冷却速度为36s C / 时可得到100%的马氏体，在焊接时由于家人速度快，高温停留时间短使合金元素不能充分溶解在奥氏体内，奥氏体均质化过成差，使相变组织差。

熔焊原理：焊接接头的组织与性能

2．区域偏析 在焊缝凝固中，柱状晶前沿向前推进的同时把低熔点物质(一般为杂质)排挤到 焊缝中心，使焊缝中心杂质的浓度明显增大，造成整个焊缝横截面范围内形成明 显的成分不均匀性，即区域偏析(图3—8)。由于偏析是在宏观尺寸的范围内形成 的，故又称为宏观偏析。 在焊接对焊接裂纹比较敏感的材料时，选择焊接参数应考虑对成形系数的要 求。 3．层状偏析 溶质浓度最高的区域颜色最深，溶质为平均浓度的区域颜色较淡，较宽的浅 淡色区则为溶质贫化区。这种偏析称为层状偏析。
熔焊原理：焊接接头的组织与性能
层状偏析的存在，说明焊缝的凝固速度在作周期性变化，但造成这种变化的 原因，目前尚未完全认识清楚。层状偏析对焊缝质量的影响目前研究的也不够充 分。现已发现，层状偏析不仅可能使焊缝金属的力学性能不均匀，有时还会沿层 状线产生裂纹或气孔等缺陷。
三、焊缝金属的固态相变 熔池凝固后得到的组织通常叫做一次组织，对大多数钢来说是高温奥氏体。 在凝固后的继续冷却过程中，高温奥氏体还要发生固态相变，又称为二次结晶， 得到的组织称为二次组织。焊缝经过固态相变得到的二次组织即为室温组织。二 次组织是在一次组织的基础上转变而成，二者承前启后，对焊缝金属的性能都有 着决定性的作用。 1．低碳钢焊缝的固态相变 低碳钢焊缝的二次组织主要是铁素体十少量的珠光体，这是因为其含碳量很 低所致。一般情况下，铁素体首先沿原奥氏体柱状晶晶界析出，可以勾画出凝固 组织的轮廓。当焊缝在高温停留时间较长而冷速又较高时，铁索体也可从奥氏体 晶粒内部沿一定方向析出，以长短不一的针状或片状直接插入珠光体晶粒之中， 而形成所谓魏式组织。而在冷却速度特别大时，低碳钢焊缝中也可能出现马氏体 组织。
熔焊原理：焊接接头的组织与性能
1．焊缝金属的变质处理 液体金属中加人少量合金元素使结晶过程发生明显变化，从而使晶粒细化的方 法叫做变质处理。 2．振动结晶 振动结晶是通过不同途径使熔池产生一定频率的振动，打乱柱状晶的方向并 对熔池产生强烈的搅拌作用，从而使晶粒细化并促进气体排出。常用的振动方法 有机械振动、超声振动和电磁振动等。

焊接接头与焊接符号

头、焊缝 （b）搭接接头、点焊缝 （c）T形接头、角焊缝
图7- 30 常见的焊缝接头和焊缝形式
表7-1 常用焊缝基本符号
焊缝的表示方法
（1）、焊缝的结构形式用焊缝代号来表示，焊缝代号主要 ） 焊缝的结构形式用焊缝代号来表示， 基本符号、辅助符号、 补充符号、 由 ： 基本符号 、 辅助符号 、 补充符号 、 指引线和焊缝尺寸 等组成。常见焊缝的基本符号如表7-1所示 所示， 等组成。常见焊缝的基本符号如表 所示，它用来说明焊 缝横截面的形状， 线宽为标注字符高度的1/10， 如字高为 缝横截面的形状 ， 线宽为标注字符高度的 ， 3.5mm，则符号线宽为 ，则符号线宽为0.35mm。 。 辅助符号见表7-2所示，它是表示焊缝表面形状的符号， 辅助符号见表 所示，它是表示焊缝表面形状的符号， 所示 如凸起或凹下等； 如凸起或凹下等； 补充符号见表7-3所示， 补充符号见表 所示，它是用来表示焊缝的范围等特 所示 征的符号。 征的符号。
图7-33 基本符号相对基准线的位置（双角焊缝）
）、标注对称焊缝和双面焊缝时 （6）、标注对称焊缝和双面焊缝时，基准线中的虚线可省略。 ）、标注对称焊缝和双面焊缝时，基准线中的虚线可省略。 如图7-34、7-35所示。 所示。 如图 、 所示
图7-34 双面焊缝（单边V形焊缝）
图7-35 对称焊缝（角焊缝）标注
1．焊缝
焊缝的结晶是从熔池底壁开始向中心成长的。 焊缝的结晶是从熔池底壁开始向中心成长的。 因结晶时各个方向的冷却速度不同， 因结晶时各个方向的冷却速度不同，从而形成柱状的铸态 组织，由铁素体和少量珠光体所组成。 组织，由铁素体和少量珠光体所组成。 因结晶是从熔池底部的半熔化区开始逐次进行的， 因结晶是从熔池底部的半熔化区开始逐次进行的，低熔点 的硫磷杂质和氧化铁等易偏析物集中在焊缝中心区， 的硫磷杂质和氧化铁等易偏析物集中在焊缝中心区，将影响焊 缝的力学性能。 缝的力学性能。 因此，应慎重选用焊条或其它焊接材料。 因此，应慎重选用焊条或其它焊接材料。 焊接时，熔池金属受电弧吹力和保护气体吹动， 焊接时，熔池金属受电弧吹力和保护气体吹动，熔池底壁 柱状晶体的成长受到干扰，柱状晶体呈倾斜状，晶粒有所细化。 柱状晶体的成长受到干扰，柱状晶体呈倾斜状，晶粒有所细化。 同时由于焊接材料的渗合金作用，焊缝金属中锰、 同时由于焊接材料的渗合金作用，焊缝金属中锰、硅等合 金元素含量可能比母材(即焊件)金属高， 金元素含量可能比母材(即焊件)金属高，焊缝金属的性能可能 不低于母材金属的性能。 不低于母材金属的性能。
  1. 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. 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. 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)。

一、熔焊的冶金特点
1.定义：利用焊接热源将被焊金属的连接处局部加热到 熔化状态，通过冷却结晶过程把被焊金属连接起来。 2.冶金特点： 1）焊接热源和熔池温度高,使金属元素蒸发、烧损严重， 同时气体分解为原子状态，物理化学反应剧烈； 空气中的氧、氮; 空气中的水汽； 工件表面的锈、油和水 焊缝中气体含量增多， 产生气孔等缺陷，降低 焊缝的性能。
组织 性能最差 不同规范的 热处理
正火区
正火处理 晶粒细化
部分 相变区
晶粒大小 不均匀比淬火组织 性还大熔合区又称半熔化区，是焊 缝与母材的交界区。 加热温度：1490～1530℃ 组织：未熔化但因过热 而长大的粗晶组 织和（部分新结 晶的）铸态组织。 特点：该区很窄，组织不均匀，强度下降，塑性很 差，是产生裂纹及局部脆断的发源地。
焊接热影响区：过热区
紧靠熔合区； 加热温度： 1100℃～1490℃ （1100℃～固相线） 组织： 粗大的过热组织。 特点：宽度为1～3mm，塑性和韧性下降。 焊接刚度大的结构时，该区易产生裂纹。
焊接热影响区：正火区
正火区：紧靠着过热区； 加热温度：850～1100℃ （AC1至AC3以上100-200℃）
低碳钢焊接接头组织变化示意图
2.1 焊缝金属：由熔池冷却凝固后形成
以低碳钢为例 1、焊缝的结晶⊥侧壁伸向 中心，各个方向冷速不同， 形成柱状的铸态组织，由F + P（少量）组成。 2、焊接时，熔池金属受到电弧吹力，干扰柱状晶 连续成长，柱状晶呈倾斜状且有所细化，加之掺合 金作用，焊缝金属中Si、Mn 均>母材。
2）熔池体积小，冷却速度快，导致化学成分不均匀, 易形成气孔、夹渣等缺陷，甚至产生裂纹。
为保证焊缝的质量，焊接过程中通常采取以下措施：
减少有害元素进入熔池 在焊接过程中对熔化金属进行保护，使之与空气隔开。 如：采用焊条药皮、埋弧焊焊剂、气体保护焊的保护 气体等使熔池同空气隔绝； 焊接前清理坡口处的锈、油、水；烘干焊条等。 清除已进入熔池的有害元素，增加合金元素。 对焊接熔池进行冶金处理。 如：通过焊条药皮加合金元素，进行脱氧、去氢、去 硫、渗合金等，调整焊缝的化学成分。
焊接接头的组织与性能
3．焊接方法的分类 (按焊接过程特点)
手弧焊
电弧焊
气体保护焊 埋弧焊
电阻焊 软钎焊 摩擦焊
电渣焊
熔 化 焊
等离子弧焊
电子束焊
压 力 焊
超声波焊 爆炸焊 扩散焊
钎 焊
硬钎焊
激光焊
高频焊
3．焊接方法的分类 (按焊接过程特点)
3.1 熔化焊: 熔焊是指焊接过程中将工件接头加热至熔化状态，不加压 力完成焊接的方法。是最基本的焊接方法，在焊接生产中占 主导地位，常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊等。 3.2 压力焊： 压焊是指焊接过程中对工件施加压力（加热或不加热）完 成焊接的方法。压焊只适用于塑性较好的金属材料的焊接， 常见的压焊方法有电阻焊、摩擦焊等。 3.3 钎焊 钎焊是将比母材（被焊接的材料的总称）熔点低的填充金属 （钎料）熔化之后填充工件接头间隙，并与固态母材相互扩散 实现连接的焊接方法，常见的钎焊方法有软钎焊和硬钎焊。
二、焊接接头金属组织与性能的变化
1、焊接工件上温度的变化与分布 2)各点到达最高温度的时间不同。
焊接热循环
1)距焊缝中心不同，受热最高温度不同。
3)各点均经过冷-热—冷，相当于受 到一次不同规范的 热处理。因此，必 然有相应的组织和 性能的变化。
二、焊接接头金属组织与性能的变化
2、焊接接头包括焊缝、熔合区和焊接热影响区。
∴焊缝金属成分、强度不低于母材,但易产生裂纹。
2.2 熔合区及焊接热影响区 “HAZ”
⑴ 熔合区：焊接加热时，该区的温度处于固相线
和液相线之间，金属处于半熔化状态。
⑵ 焊接热影响区：焊缝两侧因焊接热作用而发生组 织和性能变化的区域，称为焊接 热影响区。亦称“近缝区”。 受到
热影响区 熔合区 过热区
焊接热影响区的大小和组织、性能变化的程度，取决 于焊接方法、焊接参数、接头形式以及焊后冷却速度等。
表：不同焊接方法焊接低碳钢热影响区的平均尺寸
同一种焊接方法采用不同焊接参数时，热影响区的大 小也是不相同的。采用小电流快速焊可减小热影响区。
2.3 提高焊接接头质量的措施
（1） 合理的选用焊接方法和焊接规范来减少热影响 区的影响; 焊接方法：优先采用手工电弧焊、气保焊、埋弧焊 等，少用气焊和电渣焊等； 焊接规范：小直径焊条（或焊丝）、小电流、快速 焊、多层焊等。 （2） 焊前预热、焊后热处理来细化晶粒，清除硬化 组织 （3） 加强对焊缝金属的保护。
组织：加热时金属发生重结 晶，冷却后得到均匀 细小的铁素体和珠光 体组织（近似于正火 组织)。 特点：宽度约1.2～4.0mm，力学性能优于母材。
焊接热影响区：部分相变区
加热温度： AC1～AC3之间 组织： F+P（F粗、细不均）
{ 未相变的F，不变
发生相变的F，变细小；
特点：部分组织发生相变，晶粒不均匀，力学性能 比正火区稍差。