第十章焊接的金相检验课件

《第十章焊接的金相检验课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十章焊接的金相检验课件（44页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、金相检验金相检验第十章第十章 焊接件的焊接件的金相检验金相检验第十章 焊接件的金相检验 v焊接过程的特点如下。v加热温度高 v加热速度快 v高温停留时间短v局部加热、温差大v冷却条件复杂v偏析现象严重 v组织差别大v存在复杂的应力第一节焊接接头的宏观检验与常见缺欠v 一、焊接接头的外观质量检验v焊接产品和焊接接头的外观质量检查是通过肉眼或放大镜对焊接接头进行的检查。v检查应按照国家标准GB/T 6417.1-2005金属熔化焊接头缺欠分类及说明标准进行。二、焊接接头的低倍组织检验v（一）焊接接头的低倍组织（一）焊接接头的低倍组织v焊接接头分为三部分：v1焊缝金属 v2母材热影响区 v3母材金属

2、 v（二）焊接接头低倍组织检验的内容（二）焊接接头低倍组织检验的内容v焊接接头低倍组织检验的内容包括：v焊缝柱状晶的粗晶组织及结构形态；焊接熔合线、焊道横截面的形状及焊缝边缘结合、成形等情况；v热影响区的宽度；多层焊的焊道层次以及焊接缺欠，如焊接裂纹、气孔、夹杂物等。v接头的断口分析也属于低倍检验。v（三）奥氏体不锈钢焊接接头低倍检验（三）奥氏体不锈钢焊接接头低倍检验v 这类钢焊接接头低倍组织的特点是，它的热影响区没有重结晶相变区。其热影响区包括四个区。v 过热区v 再固溶化温度区v 稳定化热影响区v 敏化热影响区 三、焊接接头裂纹 v（一）热裂纹（一）热裂纹v热裂纹一般指在0.5 Tm 以上

3、温度形成的裂纹。v 1焊缝中的热裂纹分类v 焊道裂纹v 弧坑裂纹v 根部裂纹v 2根据热裂纹形成原因，可分为结晶裂纹、熔化裂纹和高温低塑性裂纹v 结晶裂纹v 熔化裂纹v 高温低塑性裂 v（二）冷裂纹（二）冷裂纹v因氢引起的或焊缝由于焊接冷却速度过快而产生的应力裂纹，均称为冷裂纹。v 1.氢致裂纹v 2.层状撕裂 v（三）再热裂纹（三）再热裂纹 v对于焊后经过去应力退火，或虽不经任何热处理但处于一定温度下服役的焊接件，在焊缝的热影响区（粗晶区）产生沿原奥氏体晶界分布的纵向裂纹，称为再热裂纹或去应力退火裂纹。v（四）国家标准（四）国家标准GB/T 6417.1-2005GB/T 6417.1-20

4、05金属熔化焊金属熔化焊接头缺欠分类及说明接头缺欠分类及说明v微观裂纹 在显微镜下才能观察到的裂纹。v纵向裂纹 基本上与焊缝轴线平行的裂纹。v横向裂纹 基本上与焊缝轴线垂直的裂纹。v放射状裂纹 具有某一公共点的放射状裂纹。v弧坑裂纹 在焊缝收弧弧坑处的裂纹。v间断裂纹群 一组间断的裂纹。v枝状裂纹 由某一公共裂纹派生的一组裂纹，它与间断裂纹群和放射状裂纹不同。四、孔穴v1.气孔是熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。v2.缩孔是熔化金属在凝固过程中收缩而产生的孔穴。五、固体夹杂v包括夹渣、焊剂或熔剂夹渣、氧化物夹杂、皱褶、金属夹杂等，共五种固体夹杂缺欠。六、未熔合和未焊透v（一）

5、未熔合v 在焊缝金属和母材之间或焊道金属之间未完全熔化结合的部分。v（二）未焊透v 焊接时接头的根部未完全熔透的现象。七、形状缺欠v指焊缝的表面形状与原设计几何形状有偏差。它包括以下六类缺欠：v（一）咬边v（二）缩沟v（三）焊瘤v（四）烧穿v（五）焊缝接头不良八、其他缺欠v电弧擦伤、飞溅、钨飞溅、表面撕裂、不按操作规程造成的磨痕、凿痕及打磨过量、定位焊缺欠及层间错位等，共14种缺欠。第二节 焊接区域显微组织特征v 一、焊接组织侵蚀方法v（一）侵蚀剂（一）侵蚀剂v 普通碳钢或低碳低合金钢的焊接接头，采用（4 mL硝酸96 mL乙醇）溶液侵蚀。v（二）不锈钢对接焊（二）不锈钢对接焊v 焊板经固溶处

6、理后，最好用电解侵蚀方法，用w10草酸水溶液。v（三）异种钢焊接（三）异种钢焊接v 对具有两种以上金属材料的焊接可以分段侵蚀，这种方法存在较多弊病。可以配制一种复合试剂。v（四）焊接试样宏观检验侵蚀剂（四）焊接试样宏观检验侵蚀剂 v 1低碳及低合金钢宏观组织v 可采用w=10硝酸酒精溶液侵蚀。或用w=10过硫酸胺水溶液侵蚀。v 2奥氏体不锈钢宏观组织v 可采用4 g CuSo4(320 mL)HCl+20 m LH2 0溶液热蚀。或用w10草酸，也可用w10铬酸电解侵蚀。二、焊缝金属的组织v 熔化焊焊接接头一般有焊缝金属、焊接热影响区和母材三部分组成。v一次组织又叫初次组织，它是焊缝在熔化状态

7、后经形核和长大完成结晶时的高温组织形态，属于凝固结晶的铸态组织。v二次组织属于固态相变组织，是在焊缝由高温态冷却到室温过程中发生的固态相变而形成的，所以它也是室温下焊缝金属的显微组织状态。v（一）焊缝金属的一次组织（凝固结晶组织）（一）焊缝金属的一次组织（凝固结晶组织）v 焊缝组织具有与被焊件母材连接长大和呈柱状晶分布的特征。v 焊缝金属中的柱状晶生长方向与散热最快的方向一致，垂直于熔合线向焊缝中心发展。v 焊缝一次组织的形态与成分的均匀度及过冷度有关。焊缝结晶形态有平面晶、胞状晶、胞状一树枝晶、柱状树枝晶和等轴树枝晶。v 焊缝又可分为多层焊和单层焊。v低碳低合金钢焊缝一次组织主要为胞状晶和树

8、枝晶。树枝晶又分胞状树枝晶、柱状树枝晶和等轴树枝晶三种。v奥氏体钢的焊缝一次组织，仍保留着凝固后的结晶形态特征，奥氏体胞状树枝晶和胞状晶形态较完整。v（二）焊缝金属的二次组织（固态相变组织）（二）焊缝金属的二次组织（固态相变组织）v 低碳钢焊缝二次组织大部分是铁素体+少量珠光体。v低合金钢一般冷却条件下二次组织大部分是铁素体+少量珠光体。冷却快时出现贝氏体组织。v低合金钢也会出现马氏体或马氏体+贝氏体组织。三、融合线组织特征v熔合线是液固两相共存的熔合区，它处于母材的部分熔化区中与母材的固态晶体相连接的区域。1一焊缝中的完全混合熔化区；2-焊缝中的未混合熔化区；3-母材中的部分熔化区；4一受热

9、影响的母材区（热影响区）；5一实际的熔化与未熔化部分的分界线；6一未受热影响的母材区1一熔融的焊接金属；2一成长中的晶体；3-母材近缝区晶粒；4一熔合线；5一熔化的晶界四、焊缝热影响区组织特征v（一）焊缝热影响区的组织（一）焊缝热影响区的组织v 部分相变区（不完全重结晶区）未发生转变的铁素体经部分相变后的细小珠光体和铁素体。v 相变重结晶区（细晶粒区）均匀细小的铁素体珠光体。相当于热处理中的正火组织。v 过热区（粗晶粒区）粗大的针状铁素体（魏氏组织）索氏体。v 熔合区 晶粒十分粗大为过热组织。是产生裂纹、局部脆性破坏的发源地。20钢焊缝热影响区的组织v（二）常用钢焊接接头组织形貌特征（二）常用

10、钢焊接接头组织形貌特征v 1铁素体v 自由铁素体。它是奥氏体晶界上析出的铁素体，常见形貌有块状和网状两种。v 魏氏组织铁素体。v 2贝氏体 v 3马氏体第三节 几种典型焊接组织识别v 一、低碳钢电焊后的显微组织v两块同牌号低碳钢对接焊后，焊缝组织为块状和网状的先共析铁素体和晶内多量的魏氏组织铁素体，及分布于铁素体之间的珠光体。v热影响过热区常见为粗大的魏氏组织铁素体索氏体。v重结晶和部分相变区的组织与常规的正火及不完全正火组织相似。v母材组织仍保持热轧或正火态的铁素体珠光体带状组织。二、低碳合金钢焊接组织v16Mn或16MnR钢焊缝金属是混合组织，可能由粒状贝氏体魏氏组织铁素体无碳贝氏体等构成

11、。v热影响过热区组织为针状铁素体索氏体十少量粒状贝氏体。v母材也仍保持原有的热轧或正火组织。v15 MnTi钢近缝过热区全部获得粒状贝氏体，离焊缝稍远处为先共析铁素体粒状贝氏体。v熔合线处组织为沿晶分布的铁素体粒状贝氏体。16Mn钢板埋弧自动焊热影响区组织15MnTi埋弧自动焊热影响区组织三、调质钢焊接组织v（一）低碳调质高强度钢（一）低碳调质高强度钢v 0.16C-3Ni-Cr-Mo-V船用钢的焊接金属组织为针状铁素体粒状贝氏体。v热影响过热区为粗大板条状马氏体。v细晶区为细小马氏体。v部分相变区为回火索氏体细马氏体。v母材为调质的回火索氏体组织。v（二）中碳合金调质钢（二）中碳合金调质钢v

12、 30CrMnSiA钢的热影响过热区组织为粗大的板条马氏体和少量粗大的片状马氏体。v细晶区为马氏体。v母材为调质态索氏体碳化物。v焊后经回火的组织，焊缝金属和热影响区均为回火索氏体。四、06Crl8NillTi不锈钢的焊接组织v焊缝金属组织为树枝状奥氏体枝晶间少量铁素体。v熔合线和热影响区交界明显，且热影响区较窄，其组织为奥氏体带状a相。v母材组织为奥氏体十少量带状分布的铁素体颗粒状碳化物。五、异种钢对接焊v不锈钢一侧熔合区为热影响区的显微组织，热影响区组织仅比不锈钢母材组织略微粗大一些，相稍多于母材。v 16Mn钢焊缝组织为增碳区的细珠光体和上贝氏体。焊缝组织中的柱状晶很明显，热影响区中的上贝氏体也很典型。远离热影响区的母材组织为铁素体和珠光体。