熔焊原理 侯德政 第四章 焊接熔池的结晶和焊缝金属的组织新.pptVIP

第二节　焊缝金属的固态相变 图4-22　低合金钢焊缝先共析铁素体的形态a) SM53C钢焊缝的晶界条状铁素体600×　b) 15MnVN焊缝的块状铁素体400× (2)侧板条铁素体(Ferrite Side Plate，简称FSP)　侧板条铁素体的形成温度低于PF，约在700～550℃之间。 第二节　焊缝金属的固态相变 图4-23　焊缝中的侧板条铁素体a) 15MnVN钢焊缝160×　b) 15MnVN钢焊缝400× (3)针状铁素体(Acicular Ferrite，简称AF)　针状铁素体的形成温度更低，约500℃左右。 第二节　焊缝金属的固态相变 (4)细晶铁素体(Fine Grain Ferrite,简称FGF)　细晶铁素体在奥氏体晶内形成，通常形成于含有细化晶粒元素的焊缝金属中，其转变温度一般在500℃以下，如图4-25所示。2.珠光体转变 图4-24　低合金钢焊缝中的针状铁素体a) 15MnVN钢焊缝晶内AF500×(晶界为PF)　b) a图AF的放大800× 第二节　焊缝金属的固态相变 图4-25　16Mn钢焊缝中的细晶粒铁素体(有少量珠光体)400× 第二节　焊缝金属的固态相变 3.贝氏体转变 图4-26　低合金钢焊缝中的珠光体a)铁素体＋珠光体400×　b)托氏体150×　c)索氏体150× 第二节　焊缝金属的固态相变 图4-27　低合金钢焊缝中的贝氏体a)上贝氏体500×(10CrMo9钢)　b)下贝氏体300×(12CrMoVSiTiB钢) 4.马氏体转变 第二节　焊缝金属的固态相变 图4-28　马氏体的形态a)板条马氏体　b)片状马氏体 第二节　焊缝金属的固态相变 图4-29　电镜下马氏体的形态a)板条马氏体8000×　b)片状马氏体20000× 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 一、焊缝金属中的偏析 图4-30　胞状晶和树枝晶的偏析a)胞状晶　b)树枝晶 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 1.显微偏析2.区域偏析 图4-31　焊缝中的区域偏析 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 3.层状偏析 图4-32　焊缝中的层状偏析 433.TIF 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 0433.TIF 图4-33　层状偏析与气孔 二、熔合区的化学不均匀性1.熔合区的形成 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 图4-34　熔合区晶粒熔化的情况 2.熔合区的成分分布 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 图4-35　固液界面溶质浓度的分布 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 三、焊缝中的气孔1.气孔的类型及其分布特征 436.TIF 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 0436.TIF 图4-36　电渣焊焊缝内部的气孔 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 图4-37　焊条电弧焊时的表面气孔 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 图4-38　氢气孔的特征 (1)氢气孔　在低碳钢和低合金钢的焊缝中， 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 气孔大都分布于焊缝表面，断面为螺钉状，内壁光滑，上大下小呈喇叭口形，如图4-38所示。 图4-39　结晶过程某瞬时氢量的分布 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 (2) CO气孔　CO主要是FeO、O2或其他氧化物与C作用的产物。2.气孔形成的过程(1)气泡的生核1)液态金属中有过饱和的气体，这是形成气孔的重要物质条件。2)生核要有能量消耗。(2)气泡的长大　气泡核形成之后，就要继续长大。(3)气泡上浮　在熔池中形成一定尺寸的气泡后，是否会形成焊缝中的气孔，取决于气泡能否从熔池中浮出。 图4-40　气泡脱离现成表面示意图 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 441.TIF 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 图4-41　不同结晶速度对形成气孔的影响 3.影响生成气孔的因素及防治措施 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 (1)冶金因素的影响　冶金因素主要是指与焊接冶金过程有关的诸多因素，主要有熔渣的氧化性、药皮或焊剂的冶金反应、保护气体、水分和铁锈等。1)熔渣氧化性的影响。 表4-2　不同类型焊条的氧化性对气孔倾向的影响 2)焊条药皮和焊剂的影响。3)铁锈及水分等的影响。 第三节　焊缝金属的偏析、气孔和夹杂 (2)工艺因素的影响　对气孔影响的工艺因素很多，其中主要有焊接参数、电流种类和操作技巧等。1)焊接参数的影响。2)电流种类和极性的影响　焊接生产中，在使用未经烘干的焊条焊接时，采用交流电源最容易产生气孔。3)工艺操作方面的影响①焊前仔细清除焊件、焊丝上的污锈，特别是油质。②所用焊条、焊剂在焊前要严格按规定烘干，并且烘干后放置时间不得过长，最好存放在保温筒(箱)内，随用随取。③焊接时焊接热输入要保持稳定，对于低氢型焊条应尽量采用短弧焊