|
|
楼主 |
发表于 2012-10-25 15:47
|
显示全部楼层
来自： 中国辽宁大连
briesebbt 发表于 2012-10-12 10:15 
请教一个问题： 焊接热输入与硬度和韧性的关系？！为降低硬度，需较高的焊接热输入；可韧性需要控制热输入 ...
1:在低焊接热输入条件下得到的热影响区的显微组织主要由板条状马氏体组成。比如说以高强钢为例说明Q690钢的特性，他含有较多的Ni, Cr，Mo合金元素，具有较大的淬硬倾向，焊后冷却易得到淬火组织，并且由于热输入小，焊后冷却速度增大，因而形成的马氏体较多，即粗大的低碳板条马氏体组织，马氏体的形貌呈细长条状、多个板条平行排列，同方向生长形成板条束，板条束之间呈大倾角相交。板条内具有很高的位错密度，韧性较好。2：当采用中等焊接热输入所得到的热影响区的显微组织除了板条状马氏体外，还包含贝氏体和针状铁素体。邻近焊缝区的奥氏体晶粒中的马氏体与焊缝区马氏体的方向大体一致。贝氏体和针状铁素体的产生是因为冷却速率较低，在金相转变的过程中，奥氏体先转变成贝氏体或者针状铁素体，然后再转变成马氏体。贝氏体和针状铁素体的主要区别在于贝氏体在奥氏体晶界形核，而针状铁素体形核于奥氏体晶粒内部的非金属夹杂物。针状铁素体晶粒较细小，有效晶粒尺寸小；且其晶界为大角度晶界, 片间夹角较大，相互穿插生长对裂纹扩展具有阻碍作用，可使焊接接头强度和韧性提高。
3： 随着焊接热输入的增加，热影响区的显微组织中形成板条状马氏体、粒状贝氏体和上贝氏体，粒状贝氏体会显著降低钢的韧性。这主要是由于粒状贝氏体中的奥氏体岛可有不同的转变产物或分解，在冷却过程中当某一部分转变时，韧性下降。贝氏体由于本身板条宽度大，且板条几乎平行生长贯穿奥氏体晶粒，形成粗大的板条束，有着最大的有效晶粒尺寸，对裂纹扩展起阻碍作用的“有效”晶界少，所以韧性很差。
4：对不同焊接热输入条件下所得到的焊接接头V形缺口冲击试样进行冲击性能试验。焊接热输入与热影响区冲击吸收功的关系是随着焊接热输入的增大，热影响区的冲击韧性先增大后减小。当采用中等焊接热输入时热影响区的冲击韧性最大。这是由于焊接热输入的变化对热影响区的显微组织产生了相应的影响。
5：当焊接热输入由低焊接热输入提高到中等焊接热输入时，形成贝氏体和针状铁素体，将粗大的奥氏体晶粒分割成较小的区域。因此, 在较低温度下形成的马氏体被局限在一个更小的区域里。贝氏体和针状铁素体对细化晶粒起到了重要的作用，这种细化作用有利于提高热影响区的冲击韧性。当焊接热输入提高到19.8 kJ/cm时，粒状贝氏体会降低热影响区的冲击韧性。因此，焊接热输入的进一步提高会降低热影响区的冲击韧性。
6：采用中等焊接热输入和高焊接热输入所得到试样热影响区的冲击断口可以看出该韧窝区具有良好的塑性。热影响区中的韧窝大而深，部分韧窝被拉长变形，有些韧窝甚至相互贯通，大韧窝中间有少量小韧窝区, 对应组织中少量的晶界铁素体；韧窝中可观察到微孔存在，韧窝中的夹杂物粒子及微孔说明了延性韧窝的产生机理为微孔***型断裂，断口中形成的不同韧窝尺寸是由于裂纹在晶界铁素体上快速扩展，消耗能量较少，形成的韧窝就小而浅；而晶内针状铁素体对裂纹扩展抵抗能力强，塑性变形较大，从而消耗能量相对较大，形成的韧窝就也较大。在韧窝中存在少量的白色第二相粒子，韧性较好，这主要是因为具有一定韧性的低碳马氏体的存在。当采用更高的焊接热输入时, 可以看到冲击试样的断口由韧窝形貌转变为韧窝和撕裂棱的混合形貌。由于在高热输入下马氏体组织晶粒较粗大，解理强度较低，裂纹沿板条束扩展的距离就大，裂纹扩展也就迅速；同时粗晶区中形成了上贝氏体组织，上贝氏体组织板条结晶方向位相差很小，解理裂纹在上贝氏体板条组织中可连续贯穿，对应着较低的解理断裂应力，使冲击韧性降低。由于在撕裂棱处容易形成裂纹，可以进一步确定，粒状贝氏体的形成不利于热影响区的冲击韧性和塑性。
7：当焊接热输入由14.7kJ/cm增加到16.4kJ/cm时，焊接接头热影响区的组织由板条状马氏体转变为板条状马氏体+贝氏体+针状铁素体，当焊接热输入继续增加到19.8kJ/cm时，热影响区的组织转变为板条状马氏体+粒状贝氏体+上贝氏体。
8：在中等焊接热输入（16.4kJ/cm）的条件下所得到的热影响区的冲击韧性最高。中等焊接热输入条件下形成的贝氏体和针状铁素体能够避免热影响区奥氏体晶粒粗化，有利于提高热影响区的冲击韧性。而高焊接热输入（19.8kJ/cm）条件下，造成焊接热影响区冲击韧性的降低。形成的粒状贝氏体降低了热影响区的冲击韧性。
所以说低合金高强钢具有高强度、高韧性及良好的焊接工艺性能，但是在焊接参数控制不当的情况下，焊接热影响区会出现性能恶化问题。热影响区的组织主要受母材化学成分、原始组织和焊接热输入的影响。在焊接热循环的作用下，邻近焊缝的热影响区显微组织发生了显著的变化。焊接加热过程中，母材原始组织转变成奥氏体，析出物变粗或消失；冷却过程中发生重结晶和组织转变形成马氏体、铁素体和贝氏体等。这些都是焊接热影响区显微组织、显微硬度和冲击韧性的影响。
|
|
楼主: yangwap
[复制链接]
发表于 2012-10-21 14:32
用拼音写吧
是 “ju ji xing duan lie”
