卷板機輥的焊接接頭的組織形成及其性能是由焊縫區和熱影響區所決定

發布時間:2020-04-20 13:24:13 來源: 瀏覽量:
卷板機輥的焊接接頭的組織形成及其性能是由焊縫區和熱影響區所決定的,焊縫區金屬由熔池的液態金屬凝固而成,熱影響區的金屬受焊接熱源影響而造成與母材有較大的變化.
焊接接頭由焊縫區、熔合面(截面為熔化線)、熱影響和基本毋材四部分組成.習慣上常把焊接接頭和焊縫相互代替,這是不嚴格的。
a.焊縫區金屬以低碳鋼為例,焊縫金屬由高溫液態冷卻到室溢要經過兩次組織變化:“一次結晶”是從液態到固態(奧氏體);“二次結晶”是從固相線冷卻到常溫組織。
一次結晶液態金屬沿著垂直熔合面的方向向熔池中心不斷形成層狀樹枝柱狀晶并長大,晶粒內部存在成分不均勻現象,稱做微觀偏析或枝晶偏析。整個焊縫區也存在成分不均勻現象,稱作宏觀偏析或區域偏析。區域偏析除與成分、部位等因素有關外,還與焊縫形狀系數lp的大小有關.
二次結晶即由奧氏體冷卻至室溫組織的轉變,與熱影響區的金屬組織轉變很相似。
b.熱影響區金屬對于低碳鋼或強度級別較低的普低鋼,其熱影響區可近似看做是在tm,.溫度下的正火熱處理組織,如圖5-11所示.由圖可知,根據其組織特征低碳鋼的熱影響區可分為以下六個溫度區。半熔化區(熔合區)此區在焊縫與母材的交界處,處于半熔化狀態,是過熱組織,卜和組織都不均勻.異種金屬焊接時,這種情況更為嚴重,因此遨縣與樁材相連,所以對焊接接頭的影響很大。
過熱區金屬處于過熱狀態。奧氏體晶粒產生嚴重增大現象,冷卻后得到過熱組織。沖擊韌性明顯降低,約下降250/~  30%左右,對剛性較大的結構常在此區開裂。過熱程度與高a停留時間T。有關.如氣焊比電弧焊過熱嚴重。對同一種焊接方法,線能 越大,過熱現象越嚴重。
正火區(完全重結晶區)加熱沮度范圍如圖5-11所示,金屬在A:線與1100℃之間的溫度范圍內將發生重結晶,使晶粒細化,室溫組織相當于正火組織,力學性能較好.
部分相變區(不完全重結晶區)此區的溫度范圍在A:線和A,線之間.卷板機輥的焊接接頭焊接時加熱溫度稍高于A..線時,便開始有珠光體轉變為奧氏體,隨著溫度升高,有部分鐵素體逐步溶解到奧氏體中,冷卻時,又由奧氏體中析出細微的鐵素體,直到A,:線,殘余的奧氏體轉變為珠光體,晶粒也很細?梢,在上述轉變過程中,始終未溶人奧氏體的部分鐵素體不斷長大,變成粗大的鐵素體組織。所以,此區金屬組織是不均勻的,晶粒大小不同,力學性能不好.此區越窄,焊接接頭性能越好.
再結晶區此區溫度范圍為450-500℃到A,,線之間,沒有奧氏體的轉變。若焊前經過冷變形,則有加工硬化組織,加熱到此區后產生再結晶.加工硬化現象得到消除,性能有所改善。若焊前沒有冷變形,則無上述過程.
藍脆區此區沮度范圍在200-500'C.由于加熱、冷卻速度卻較快,強度稍有增加,塑性下降,可能會出現裂紋.此區的顯微組織與母材相同。
七述六個區總稱為熱影響區,在顯微鏡下一般只能見到過熱區、正火區和部分相變區.總的來說,熱影響區的性能比母材焊前性能差,是焊接接頭較薄弱的部位。一般情況下,熱影響區越窄越好.
G易淬火鋼的熱影響區金屬當焊接易淬火鋼時,熱影響區的組織與鋼材焊前的熱處理狀態有關。
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