材料成型04-2 班 第十章 焊接热影响区的组织与性能 1、何谓焊接热循环?焊接热循环的主要特征参数有那些? 答:焊接热循环:在焊接热源的作用下,焊件上某点的温度随时间的变化过程,即焊接过程中热源沿焊件移动时,焊件上某点温度由低而高,达到最高值后,又由高而低随时间的变化。 决定焊接热循环特征的主要参数有以下四个: (1)加热速度ωH 焊接热源的集中程度较高,引起焊接时的加热速度增加,较快的加热速度将使相变过程进行的程度不充分,从而影响接头的组织和力学性能。 (2)最高加热温度Tmax 也称为峰值温度。距焊缝远近不同的点,加热的最高温度不同。焊接过程中的高温使焊缝附近的金属发生晶粒长大和重结晶,从而改变母材的组织与性能。 (3)相变温度以上的停留时间tH 在相变温度TH以上停留时间越长,越有利于奥氏体的均匀化过程,增加奥氏体的稳定性,但同时易使晶粒长大,引起接头脆化现象,从而降低接头的质量。 (4)冷却速度ωC(或冷却时间t8 / 5) 冷却速度是决定焊接热影响区组织和性能的重要参数之一。对低合金钢来说,熔合线附近冷却到540℃左右的瞬时冷却速度是最重要的参数。也可采用某一温度范围内的冷却时间来表征冷却的快慢,如800~500℃的冷却时间t8 / 5,800~300℃的冷却时间t8/3,以及从峰值温度冷至100℃的冷却时间t100。 总之,焊接热循环具有加热速度快、峰值温度高、冷却速度大和相变温度以上停留时间不易控制的特点 2、焊接热循环对母材金属近缝区的组织、性能有何影响?怎样利用热循环和其他工艺措施改善 HAZ 的组织性能? 答:(1)对组织的影响: A 不易淬火钢的热影响区组织: 在一般的熔焊条件下,不易淬火钢按 照 热影响区中不同部 位 加热的最高温度及组织特征,可分为以下四 个 区 1) 熔合区: 焊缝与母材之间的过渡 区域 。范围很 窄 ,常 常 只 有几 个 晶粒,具有明 显 的化学成分不均匀性。 2) 过热区(粗晶区): 加热温度在固相线以下到晶粒开始急剧长大温度(约为1100℃左右)材料成型04-2 班 范围内的区域叫过热区。由于金属处于过热的状态,奥氏体晶粒发生严重的粗化,冷却后得到粗大的组织,并极易出现脆性的魏氏组织。 3) 相变重结晶区(正火区或细晶区): 该区的母材金属被加热到AC3至1100℃左右温度范围,其中铁素体和珠光体将发生重结晶,全部转变为奥氏体。形成的奥氏体晶粒尺寸小于原铁素体和珠光体,然后在空气中冷却就会得到均匀而...