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Volume 4, Issue 3 摘要:焊接是金属连接的非常重要的方法,其广泛应用至少已经有60多年了。为了确保产品质量, 与多数加工方法一样必须对其加工过程进行控制,焊接也不例外。简介焊接是金属连接的非常重要的方法,其广泛应用至少已经有 60多年了。为了确保产品质量,与多数加工方法一样必须对其加工过程进行控制,焊接也不例外。有许多构件由于焊接原因导致失效的实例,例如:在第二次世界大战期间T2油轮和商船的沉没。这使得焊接质量的控制显得尤为重要,在焊接过程中采用无损检测或者破坏性实验来研究焊接零件。可以在焊接零件表面的某个区域进行磨光和抛光从而完成金相检查。这些区域有焊接零件的热影响区或者靠近母材的区域(此区域被焊接的金属没有受到焊接过程产生的热量影响),无损检测是较为合理的检查方法,但是从焊接零件上截取试样用于破坏性检测也是相当常见的方法。焊接试样常用于评价焊接零件的质量、焊接材料、工艺的选择是否合理,焊接零件的机械性能是否达到要求。对失效的焊接零件进行分析,通常在无损检测之后,直接从焊接零件上截取试样进行金相检查。金属焊接金相 Written by: e Vander Voort (Buehler Ltd) Tech-Notes Using Microstructural Analysis to Solve Practical Problem 焊接工艺焊接的工艺方法有许多种。在焊接领域里,最常见的是手工焊接方法,但是它只是焊接工艺方法之一。虽然焊接还是一种较新的技术,但是锻接焊技术远早于其他焊接方法,因为它是最早的金属制造方法之一。除锻焊接之外的其他焊接技术大多都起源于二十世纪,特别在1940以后。气割和气焊工艺都使用氧乙炔火焰。此外还有电阻焊;例如:点焊、感应焊接、火花焊接和电弧焊接例如:钨极气体弧焊(GTA)和金属-惰性气体焊接(MIG) 属于电极焊接(电焊条), 水下电弧焊接, 电阻焊接, 电子束和激光焊接,还有摩擦焊等等,现在许多焊接技术都通过各种方法加以改进。其中有些工艺使用金属填充,通常焊缝处的化学成分不同于母材的成分致使焊缝强度高于母材。不使用金属填充的工艺,是使母材金属熔化从而形成焊口。图 1 所示一个熔焊焊口的基本特征示意图,主要有三个部分: 母材, 热影响区(HAZ) 和焊缝金属。在焊接过程中, 大量的热量产生于焊口处的熔化金属。图 1. 角焊缝的相关基本名词术语 Tech-Notes Volume4, Issue 3 《金属焊接金相》所使用的焊接工艺的不同和受到其他因素影响其热量的耗损也有很大不同,例如:对于较厚的焊接零件,焊缝处或者焊接“熔核”是浇铸的方式。可锻金属的焊接,从熔核到未受到影响的母材之间存在一个温度梯度, 温度范围从金属或合金熔点以上一直到室温。这个温度梯度所带来的影响取决于被焊接的金属或合金。以钢为例,在多数情况下,熔核是完全熔化的填料金属。凝固过程发生在不同的冷却条件下, 这取决于是否采用焊前预热或者焊后加热工艺、焊件的重量和室温等因素。自然而然,在熔化的熔核与未熔化的母材交界处存在一条熔合线。在熔合线以下,温度逐渐降低到室温. 如果焊件是用钢制造的,热影响区(介于熔合线与未受到影响的母材之间)或者至少部分热影响区其温度达到钢的临界温度AC3之上,所以被完全奥氏体化。靠近熔合线处的晶粒最大的。在低温区,