西安工大焊接冶金学基本原理第4章焊接热影响区资料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 4.2.2 热影响区的性能 一般考虑硬化、脆化、软化及综合力学性能等，或根据具体结构考核腐蚀、疲劳等性能。 1、焊接热影响区的硬化 热影响区硬度是评价钢种淬硬倾向的重要指标。 因组织分布不均匀，所以硬度分布不均匀 出现最高硬度Hmax（一般在熔合线附近）， Hmax可间接判断HAZ的性能，如强度、韧性、脆性及抗裂性。 Hmax出现原因？ （1）碳当量（Carbon Equivalent) 简称Ceq或CE，是反映钢中化学成分对硬化程度的影响，它是把钢种合金元素（包括碳）按其对淬硬（包括冷裂、脆化等）的影响程度折合碳的相当含量。 国际焊接学会(C≥0.18%,中等强度非调质低合金钢) 日本焊接学会(C≥0.18%，较高强度低合金高强钢) 日本伊藤，C≤0.17%，σb=400～900MPa的低合金高强钢 日本铃木，百合冈，近年来常用的公式（C=0.034%~0.254%) （2）碳当量及冷却时间与HAZ最高硬度Hmax的关系 （2）碳当量及冷却时间与HAZ最高硬度Hmax的关系 Hmax与钢种化学成份及冷却条件有关，是碳当量及t8/5的函数。一般来讲碳当量越大、 t8/5越小，最高硬度Hmax越大，热影响区的淬硬倾向（如脆化、冷裂）越大。 HAZ最高硬度是反映钢种焊接性的重要标志，比碳当量更准确，每一钢种有其允许最大允许Hmax 。 母材成分一定时，只能通过增加t8/5实现降低Hmax，也就说通过调整焊接工艺来改善，如预热、缓冷等。 国产钢硬度计算公式 当t8/5 τM100 Hmax=292+812C 当t8/5 τM100 Hmax=52.0+147.0Pcm –81lg t8/5 铃木公式 粗略估计： Hmax(HV10)=140+1089Pcm –8.2t8/5 ； ； 。 (3)最低硬度 2、焊接热影响区的软化 经过调质处理（或其它淬火的）的高强钢 和经沉淀强化及弥散强化的合金，焊接后HAZ出现软化及失强。 （1）调质钢的软化 a.焊前回火温度越低，即强化程度越大，软化相对越严重。 b.一般软化最大部位在AC1附近。 原因？ （2）热处理强化合金HAZ的软化 具有热处理强化合金，可能会出现HAZ的软化。 比如LY12的过时效软化等。 3热影响区的脆化 碳锰钢焊接热影响区的韧性分布 I一过热区 Ⅱ一完全重结晶区 Ⅲ一不完全重结晶区 Ⅳ一蓝脆区 3热影响区的脆化 （1）粗晶脆化 对于不易淬火钢,主要是晶粒长大,形成粗大魏氏组织(W),易淬火钢,产生脆硬的孪晶M.此区处在焊缝与母材的过渡地带,物理化学的不均匀性 。 （2）组织脆化 M-A组元脆化 析出脆化 （3）热应变时效脆化（时效脆化区） 4、热影响区的力学性能 接头力学性能包括焊缝及热影响区，一般低合金钢其实就是HAZ的性能。 HAZ的力学性能研究方法： （1）HAZ不同部位的常规力学性能 （2）熔合区附近过热区的性能。 （1）HAZ不同部位的常规力学性能 （2）熔合区附近过热区的性能。 本章小结 本章主要根据低合金高强钢焊接过程中，由于快速不均匀加热和冷却引起热影响区组织与性能的变化，进行了系统地讨论。 重点内容： 1、焊接时加热、冷却过程组织转变的特点，对比40Cr,45钢焊接条件下与热处理条件下冷却转变不同及原因。 2、不易淬火钢冷轧态 热影响区组织分布（4个区）。 3、易淬火钢热影响区组织分布。 4、热影响区的硬化、软化。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * * * * * * * * * 焊接冶金学--基本原理 西安工业大学材化学院 School of Material and Chemical Engineering 第4章 焊接热影响区 西安工业大学材化学院 School of Material and Chemical Engineering 焊接冶金学-基本原理 主讲:惠增哲 王喜锋 西安工业大学材化学院 2012年10月 焊接冶金学--基本原理 西安工业大学材化学院 School of Material and Chemical Engineer