焊接接头金相组织分析.docx

焊接接头金相组织分析.docx实验十二焊接接头金相组织分析一、 实验目的1、 熟悉焊接热影响区的组织分布特征及金相显微镜的使用方法;2、 掌握焊接接头的分区组成;3、 了解焊接参数对焊接接头显微组织的影响;二、 实验原理焊接接头rtl焊缝、熔合区和热影响区(HAZ)三部分组成,其组织特征存在明显差异。熔合区是焊接接头屮焊缝向母材HAZ过渡的区域,由半熔化区与未混合区两部分组成,熔合区的构成及附近各区的相对位置如图1所示。1-焊缝区(富焊条成分);2-焊缝区(富母材成分);3-半熔化区;4-HAZ;5-熔合区焊缝是由熔池金属结晶凝固形成的,由于熔池金属冷却速度快且在运动状态下结晶,因此形成的组织为非平衡组织。多数情况下晶体从熔合区半熔化的晶粒上以柱状晶形态向焊缝屮心生长,具有联生结品的特点。焊接工艺参数对凝固形态彫响较大,不同工艺条件下,焊缝中心可能是柱状晶组织,也可能出现等轴晶组织。焊缝金属凝固吋的结晶形态见图2。HAZ是指在焊接热源作用下焊缝外侧处于固态的母材发生组织和性能变化的区域。由于焊接时HAZ上各点距离焊缝的远近不同,各点所经历的焊接热循环不同,因此整个HAZ的组织和性能分布是不均匀的。HAZ的组织分布与钢的种类、不同部位的加热最高温度有关。对于焊后空冷条件下不易形成马氏体的不易淬火钢,焊接HAZ包括过热区、正火区和不完全重结晶区。过热区的峰值温度在固相线以下到晶粒开始急剧长大的温度,相应区域组织粗大;正火区的峰值温度在也以上到晶粒开始急剧长大的温度范围内,加热吋发生完全奥氏体相变,冷却后组织由细小的铁素体和珠光体组成;不完全重结晶区的峰值温度处于A“〜A抹之间,加热吋发生奥氏体相变的组织冷却吋转变为细小的铁素体和珠光体,未发生相变的铁素体继续反大成为粗大的铁素体,晶粒大小和组织不均匀。三、实验设备及材料1、 金相显微镜及图像釆集系统。2、 20#钢焊接接头的金相试样。四、实验内容及步骤1、焊接接头试样制备尺寸为200X75mm的20#钢板2块,清除表面的氧化物和铁锈,进行脫水和脱脂处理;按照规定规范烘干E4303焊条;±10叩的焊缝,1号试板采用150A电流,2号试板釆用200A电流;焊后静止空气中自然冷却,不进行任何热处理;在室温下采用机械加工方法垂直切割焊缝,然后在断面上取金相观察试样,切割时注意加强冷却;2、 金