焊接接头金相组织分析.docx

焊接接头金相组织分析一、试验目的(一)观察与分析焊缝的各种典型结晶形态(二)掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化(三)了解低碳钢焊接热影响区的组织变化规律。二、试验装置及试验材料(一)粗、细金相砂纸一套(二)平板玻璃 2 块(三)金相显微镜 4 台(四)吹风机 1 个(五)抛光机 4 台(六)低碳钢焊接接头试片 1 个(七)腐蚀液: 4 %硝酸酒精溶液(八)乙醇、丙酮、棉花等三、试验原理(一)焊缝凝固时的结晶形态?1 、焊缝的交互结晶,如图 1 所示??熔池金属的结晶是从熔合区母材的半熔化晶粒上开始向焊缝中心成长 2 、焊缝的结晶形态根据成分过冷的结晶理论,合金的结晶形态与溶质的浓度 C0 、结晶速度 R 和温度剃度 G 有关。图2 C0 、R 和G 对结晶形态的影响(二)低碳钢焊缝热影响区金属的组织变化以低碳钢为例,根据其热影响区金属组织的特性,可分为四个区域,如图 3 所示: 图3 低碳钢焊接热影响区分布特征 1- 熔合区; 2- 粗晶区; 3- 结晶区; 4- 不完全重结晶区; 5-母材a 、接头金相组织: 1 、未受热影响的焊缝金属区; 2 、受影响的层间金属区,结晶形态消失; 3 、受过热作用的热影响区; 4 、母材; b 、过热粗晶区魏氏体组织 C 、左侧一次正火细晶区,右侧二次正火,晶粒较粗 d 、不完全结晶区组织 e 、母材组织(三) 30CrMnSiA 钢焊缝热影响区金属组织变化 30CrMnSiA 钢 的连续冷却转变曲线四、实验方法及步骤(一)低碳钢焊接接头金相分析 1 、试样的准备; 2 、用金相砂纸打磨试片; 3 、抛光试片; 4 、腐蚀; 5 、在显微镜下观察与分析(二) 30CrMnSiA 钢试片的制作 1 、将厚度为 的 30CrMnSiA 钢板切成 180 × 20mm 和 180 × 35mm 两种规格的试片; 2 、试片焊前进行退火处理; 3 、去除试片表面油污及氧化物; 4 、分别用电弧焊和气焊焊接试片; 5 、制作金相试样:打磨、抛光、腐蚀等; 6 、在显微镜下观察已制备好的金相试样; 五、实验结果整理与分析(一)根据金相观察照出各区域焊接接头显微组织; ?(二)分析焊接接头各区域显微组织特征; ?焊接接头主要包括 5 个区域?1 、熔合区 2 、过热区 3 、正火区 4 、部分相变区 5 、再结晶区?1 、熔合区紧邻焊缝的母材与焊缝交界处的金属称为熔合区或半熔合区。焊接时,该区金属处于局部熔化状态,加热温度在固液相温度区间(约 1350 ~ 1450 ℃) 。在一般熔化焊的情况下, 此区仅有 2 ~3 个晶粒的宽度,甚至在显微镜下也难以辨认。但是,它对焊接接头的强度、塑性都有很大影响?1 、熔合区紧邻焊缝的母材与焊缝交界处的金属称为熔合区或半熔合区。焊接时,该区金属处于局部熔化状态,加热温度在固液相温度区间(约 1350 ~ 1450 ℃) 。在一般熔化焊的情况下, 此区仅有 2~3 个晶粒的宽度,甚至在显微镜下也难以辨认。但是,它对焊接接头的强度、塑性都有很大影响?3 、正火区(重结晶区) 该区加热温度在 Ac3~1100 ℃之间。在加热过程中, 铁素体和珠光体全部转变为奥氏体, 即产生金属的重结晶现象。由于加热温度稍高于 Ac3 ,奥氏体晶粒尚未长大,冷却后获得均匀而细小的铁素体和珠光体,相当于