焊接热影响区课件讲解.pptx

浙江机电学院第三节焊接热影响区一焊接热影响区组织转变的特点热循环的特点、加热和冷却时的组织转变特点、CCT图及应用二焊接热影响区的组织过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区三焊接热影响区的性能硬度分布、脆化、性能改善措施

浙江机电学院焊接热影响区（HAZ）：在焊接热循环的作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生组织和性能变化的区域。焊接接头示意图1-焊缝；2-熔合区；3-热影响区；4-母材

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浙江机电学院一焊接热影响区组织转变的特点1.焊接热影响区热循环的特点与热处理相比，其基本原理相同，又具有焊接本身的特点（特殊性）：加热温度高在熔合线附近温度可达l350～l400℃加热速度快加热速度比热处理时快几十倍甚至几百倍高温停留时间短在Ac3以上保温的时间很短(一般手工电弧焊约为4～20s，埋弧焊时30～l00s)自然冷却（个别情况下进行焊后保温缓冷）局部加热

浙江机电学院2.焊接加热时热影响区的组织转变特点１）加热速度对相变点的影响焊接过程的快速加热，将使各种金属的相变温度比起等温转变时大有提高。当钢中含有较多的碳化物形成元素(Cr、W、Mo、V、Ti、Nb等)时，这一影响更为明显。这是因为碳化物形成元素的扩散速度很小(比碳小1000～10000倍)，同时它们本身还阻碍碳的扩散，因而大大地减慢了奥氏体转变过程。

浙江机电学院钢种相变点平衡状态加热速度ωH/（℃·S-1）AC1与AC3的温差/℃/℃6~840~50250~3001400~170040~50250~3001400~170045钢AC17307707757908404560110AC3770820835860950659018040CrAC17407357507708401535105AC3780775800850940257516523MnAC1735750770785830355095AC3830810850890940408013030CrMnSiAC17407407758259203585180AC38207908358909804510019018Cr2WVAC1710800860930100060130200AC38108609301020112070160260加热速度对相变点Ac1和Ac3及其温差的影响

浙江机电学院２）加热速度对Ａ均质化影响A均质化过程属于扩散过程，而焊接加热速度快、相变以上停留时间短，都不利于扩散,因而匀质化程度差。３）近缝区的晶粒长大在焊接条件下,近缝区由于强烈过热使晶粒发生严重长大,影响焊接接头塑性、韧性,产生热裂纹,冷裂纹。

浙江机电学院ωH：1—1400℃/s；2—270℃/s；3—35℃/s；4—7.5℃/s)焊接快速加热对Ac1、Ac3和晶粒长大的影响

浙江机电学院3.焊接冷却时热影响区的组织转变特点以45钢、40Cr为例，比较焊接条件下和热处理条件下，在相同的冷却速度下组织转变的差异。焊接和热处理时加热及冷却过程的示意图

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浙江机电学院1.有（）号者为热处理时的百分比；2.中间组织包括贝氏体、索氏体和屈氏体

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浙江机电学院奥氏体形成温度TA越高、在该温度下的保温时间τA越长，过冷奥氏体越稳定。奥氏体化温度TA对CCT图的影响（炉中缓慢加热）

浙江机电学院对45钢来说，TA提高使钢中的C全部溶入奥氏体，组织很均匀且明显粗化，从而使A分解时的成核率降低，孕育期加长，所以曲线右移。而在40Cr钢中，由于含有碳化物形成元素Cr，在快速加热高温停留时间短时，碳化铬来不及分解仍保留在A中。这样使奥氏体中溶解的碳化铬减少，而使其稳定性下降，同时保留下来的碳化铬质点还可成为新相得晶核，提高了A的分解时的成核率，其结果是缩短了孕育期，CCT图曲线左移。

浙江机电学院两点结论：1、焊接热循环的特点，决定了在研究热影响区金属连续冷却转变时应该用焊接条件下特定的连续冷却转变曲线。（焊接条件下的组织转变不仅与等温转变不同，也与热处理条件下的连续冷却组织转变不同）2、焊接加热特点对过冷奥氏体稳定性的影响因钢的化学成分不同而异。

浙江机电学院1.CCT图的建立：采用焊接热模拟试验装置来建立某种钢的CCT图。2.意义：在大量钢种出现之前,可预先估计热影响区的组织性能,或作为制定工艺,焊接线能量的依据。3.CCT图的应用：通过CCT图可得到在不同的冷却速度下的