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《山大Part III 焊接冶金 熱影響區(qū)的組織和性能—焊縫組織轉(zhuǎn)變.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在PPT專區(qū)-天天文庫。
1、材料成型基礎(chǔ)PartIIIHAZ的組織和性能1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)2焊接熱循環(huán)過程中晶粒的長大3焊接冷卻過程中的組織轉(zhuǎn)變4焊接條件下的CCT圖及其應(yīng)用Ch3焊縫組織轉(zhuǎn)變§3.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)一、與熱處理相比，焊接熱過程主要特點(diǎn)：（1）加熱溫度高在熱處理?xiàng)l件下，加熱最高溫度一般為950~1050℃（Ac3以上l00~200℃），而焊接時(shí)熔合線區(qū)附近的加熱溫度最高，一般接近于金屬的熔點(diǎn)。焊接低碳鋼和低合金鋼時(shí)，一般都在1350℃左右。PartVIIHAZ的組織與性能§3.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)一、與熱處理相比，焊接熱過程主要特點(diǎn)：（2）加熱速度快
2、熱處理時(shí)為了保證加熱均勻和減少熱應(yīng)力，對加熱速度作了較嚴(yán)格的限制，一般為0.1~1℃/s。由于焊接采用的熱源強(qiáng)烈集中，故加熱速度比熱處理要快得多，往往超過幾十倍甚至幾百倍。PartVIIHAZ的組織與性能§3.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)一、與熱處理相比，焊接熱過程主要特點(diǎn)：（3）高溫停留時(shí)間短熱處理時(shí)的保溫時(shí)間可以根據(jù)需要確定，而焊接時(shí)由于熱循環(huán)的特點(diǎn)，在Ac3以上的停留時(shí)間很短，一般手工電弧焊約為4~20s，埋弧焊為30~100s。PartVIIHAZ的組織與性能§3.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)一、與熱處理相比，焊接熱過程主要特點(diǎn)：（4）自然條件下連續(xù)冷卻熱處理時(shí)
3、可以根據(jù)需要來控制冷卻速度或在冷卻過程的不同階段進(jìn)行保溫。而焊接時(shí)，一般都是在自然條件下連續(xù)冷卻，冷卻速度較快，個(gè)別情況下才進(jìn)行焊后保溫或焊后熱處理。PartVIIHAZ的組織與性能§3.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)一、與熱處理相比，焊接熱過程主要特點(diǎn)：（5）局部加熱熱處理時(shí)工件是在爐中整體加熱，而焊接屬于局部集中加熱，溫度分布不均勻，且隨熱源移動(dòng)，局部加熱區(qū)域也在不斷地向前移動(dòng)，這勢必在焊接區(qū)造成一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力應(yīng)變場，而焊接熱影響區(qū)就是在這樣一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下進(jìn)行著不均勻的組織轉(zhuǎn)變。PartVIIHAZ的組織與性能二、焊接加熱過程中的組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)焊接加熱速度對Ac1
4、、Ac3和晶粒長大的影響a）45鋼（?H：1-1400℃/s2-270℃/s3-35℃/s4-7.5℃/s）b)40Cr鋼(?H：1-1600℃/s2-300℃/s3-150℃/s4-42℃/s5-7.2℃)d-晶粒的平均直徑A-奧氏體P-珠光體F-鐵素體K-碳化物§3.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)1、相變溫度提高大量的試驗(yàn)結(jié)果表明,加熱速度越快,母材相變點(diǎn)Ac1和Ac3的溫度越高,而且Ac1和Ac3之間的溫度差越大。PartVIIHAZ的組織與性能加熱速度對相變點(diǎn)和Ac1與Ac3溫差的影響鋼種相變點(diǎn)平衡溫度(℃)加熱速度?H（℃/s）Ac1與Ac3溫差（℃）6~840~5
5、0250~3001400~170040~50250~3001400~170045鋼Ac17307707757908404560110Ac3770820835860950659018040CrAc17407357507708401535105Ac3780775800850940257516523MnAc1735750770785830355095Ac3830810850890940408013030CrMnSiAc17407407758259203585180Ac38207908358909804510019018Cr2WVAc1710800860930100060130200A
6、c38108609301020112070160260§3.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)PartVIIHAZ的組織與性能§3.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)PartVIIHAZ的組織與性能加熱時(shí)珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變和鐵素體向奧氏體的溶解過程均屬于擴(kuò)散性轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變時(shí)形成晶核需要孕育期。在焊接快速加熱的條件下，還沒達(dá)到擴(kuò)散過程所需的孕育期，溫度就已經(jīng)提高了。因此，Ac1和Ac3都推向了更高的溫度，在這種條件下，轉(zhuǎn)變過熱度大，形核率高，轉(zhuǎn)變速度更快?！?.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)PartVIIHAZ的組織與性能鋼中含有較多的碳化物形成元素時(shí)，隨著加熱速度的提高,相變點(diǎn)A
7、c1和Ac3有更顯著的提高(如18Cr2WV)。這是由于該類鋼的碳化物形成元素(Cr、W、Mo、Ti、V、Nb等)本身的擴(kuò)散速度更小(比碳小1000~10000倍),同時(shí)它們阻礙碳的擴(kuò)散,因而大大減慢了奧氏體的轉(zhuǎn)變過程?！?.1焊接加熱過程中金屬組織轉(zhuǎn)變特點(diǎn)PartVIIHAZ的組織與性能隨著加熱速度的提高，Ac1和Ac3的溫度差加大，則是由于珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變是在鐵素體和滲碳體的界面上形核，由于相界面積大，碳的擴(kuò)散距離短，形核所需的孕育期較短，故Ac1提高的較少。而鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，需
