模塊8 焊接接頭組織性能及主要金屬的焊接《焊接科學(xué)與工程》教學(xué)課件

第X章XXXX模塊8

焊接接頭組織性能及主要金屬的焊接第八章焊接接頭組織性能及主要金屬的焊接焊縫結(jié)晶及其組織焊接熱影響區(qū)及其組織材料的焊接性碳素鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接高合金鋼焊接鑄鐵的焊接有色金屬的焊接特種合金及其材料的焊接8.1

焊縫結(jié)晶及其組織1、晶體結(jié)構(gòu)與晶粒體心立方：Cr、V、Nb、W、α-Fe、δ-Fe、δ-Mn等面心立方：Al、Ni、Cu、γ-Fe、γ-Mn等密排六方：Mg、Zn、RE、α-Ti、α-Zr等8.1

焊縫結(jié)晶及其組織

8.1.1晶體結(jié)構(gòu)與晶粒2、液態(tài)金屬的結(jié)晶與組織8.1

焊縫結(jié)晶及其組織

8.1.1晶體結(jié)構(gòu)與晶粒3、鋼的固態(tài)相變與組織類型1）固溶體：

α-Fe、δ-Fe、γ-Fe，塑性和韌性好，強(qiáng)度和硬度低2）化合物：

Fe3C，硬而脆，塑性幾乎為零3）混合物

F+Fe3C，P，隨著C含量增加，滲碳體含量增多，硬度和強(qiáng)度增加，塑性和韌性下降。8.1.2鐵-碳平衡圖及其組織形成0.008%C（0.0218%C）以下：工業(yè)純鐵0.8%C（0.77%C）：共析鋼P(yáng)2.0%C（2.11%C）：過共析鋼與鑄鐵分界成分4.3%C：亞共晶鑄鐵和共晶鑄鐵的分界成分8.1.3焊縫結(jié)晶及其結(jié)晶缺陷1、焊縫結(jié)晶焊縫結(jié)晶有其特殊性，焊縫的成分是由熔化的焊絲合金、焊藥滲入合金和母材成分組成，與焊縫溶合比和焊藥中合金過渡系數(shù)有關(guān)。熔池在固體母材冷壁開始結(jié)晶，由多處結(jié)晶核心向焊縫中心成樹枝狀生長而成柱狀晶結(jié)構(gòu)。如加有Al、Ti、Nb、RE等微量元素，有可能在熔池各處都有結(jié)晶核心形成而打亂柱狀晶結(jié)構(gòu)而使晶粒細(xì)化。8.1.3焊縫結(jié)晶及其結(jié)晶缺陷2、焊縫結(jié)晶偏析區(qū)域偏析：先結(jié)晶處金屬純度高，后結(jié)晶處雜質(zhì)多晶內(nèi)偏析（冷速快）：晶界處雜質(zhì)多，晶粒中心純度最高8.1.3焊縫結(jié)晶及其結(jié)晶缺陷3、焊縫夾雜氧化物夾雜在焊縫中，影響焊縫的機(jī)械性能，增加焊縫脆性和熱裂傾向，降低耐蝕性。原因：熔渣在熔池金屬凝固時(shí)來不及上??；來源于熔渣比重大、焊縫形狀系數(shù)小、熔深大、冷卻速度快等因素及脫氧產(chǎn)物（MnO、SiO2、Al2O3等）尺寸過小而不易上浮。4、焊縫中的氣孔原因：高溫吸氣，冷速快，氣體來不及排出而成內(nèi)氣孔：焊縫內(nèi)部，CO外氣孔：焊縫表層，H28.2

焊縫熱影響區(qū)及其組織8.2.1、熱處理和焊接兩種工藝的熱循環(huán)焊接熱循環(huán)與常規(guī)熱處理存在明顯差異，不能由人為簡(jiǎn)單控制，與很多復(fù)雜因素有關(guān)。加熱速度快、最高溫度高、高溫停留時(shí)間短，冷卻速度不完全由介質(zhì)決定，而與接頭材料、厚度、形式、焊接方法規(guī)范和材料初始溫度有關(guān)，且各部位有不同的熱循環(huán)，因此組織也不同。8.2.2

熱影響區(qū)組織及性能1、熔合區(qū)焊縫金屬與母材相鄰的熔合線附近，溫度處于固液相線之間；成分和組織不均勻，易產(chǎn)生裂紋和局部破壞2、過熱區(qū)固相線以下至1100℃，奧氏體晶粒嚴(yán)重長大，塑性和韌性很低，焊接剛度較大結(jié)構(gòu)時(shí)，此區(qū)易產(chǎn)生裂紋3、相變重結(jié)晶區(qū)

AC3至1100℃，金屬發(fā)生重結(jié)晶（F+P至γ再至F+P

），組織細(xì)小，相當(dāng)于正火組織，又稱正火區(qū)或細(xì)晶區(qū)。此區(qū)韌性上升。4不完全重結(jié)晶區(qū)

AC1至AC3之間，只有一部分組織發(fā)生了重結(jié)晶過程，而始終未溶入奧氏體中的鐵素體發(fā)生長大，該區(qū)組織不均勻，晶粒大小不一，性能不均勻5亞臨界熱影響區(qū)一般組織變化不大，但當(dāng)母材事先受過冷加工變形，或由于焊接應(yīng)力而造成的應(yīng)變，在AC1以下至450度就將發(fā)生再結(jié)晶，組織也明顯變化。對(duì)于時(shí)效敏感性鋼質(zhì)此區(qū)將發(fā)生脆化；對(duì)于調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼此區(qū)軟化6、蘭脆區(qū)

200至400度的熱影響區(qū)發(fā)生的脆化現(xiàn)象，強(qiáng)度提高、塑性和韌性降低。原因：晶界析出，表現(xiàn)為缺口敏感性增加，但組織無顯著變化7、母材

200以下區(qū)為母材，實(shí)際上常把AC1以下組織無顯著變化的區(qū)域都稱為母材。8.2.3影響焊接接頭性能的主要因素1、母材成分和性能2、焊接材料的匹配3、結(jié)構(gòu)因素：對(duì)t8/5有重要影響：如板厚和接頭形式4、坡口形式：對(duì)熔合比有重要影響5、焊接線能量8.2.4熱影響區(qū)組織性能控制由式可知，表征冷速的冷卻時(shí)間t8/5或t8/3與板厚、接頭形式和焊接方法有關(guān)，當(dāng)這些因素一定時(shí)，可以調(diào)整焊接線能量來調(diào)整冷速或冷卻時(shí)間8.2.4熱影響區(qū)組織性能控制8.2.4熱影響區(qū)組織性能控制8.3

材料的焊接性8.3.1、材料焊接性的意義及分級(jí)焊接性是用來相對(duì)衡量金屬材料，在一定的焊接工藝條件下，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)接頭的難易程度的尺度。8.3.2

材料焊接性的冷裂傾向冷裂紋主要有三類：延遲裂紋：冷裂紋的普遍形態(tài)淬硬脆化裂紋：淬硬傾向大合金易發(fā)生，主要發(fā)生在熱影響區(qū)，少量出現(xiàn)在焊縫?；緹o延遲時(shí)間低塑性脆化裂紋：脆性材料，由于低溫收縮應(yīng)變超過材料本身的塑性儲(chǔ)備而產(chǎn)生裂紋8.3.2

材料焊接性的冷裂傾向1、延遲裂紋特點(diǎn)發(fā)生和分布形態(tài)焊道下裂紋：距熔合線0.1-0.2mm微小裂紋，不露出表面缺口裂紋：缺口處應(yīng)力集中引起橫向裂紋：由淬硬傾向引起，起源并垂直于熔合線，可能向焊縫及熱影響區(qū)延伸形成時(shí)間特點(diǎn)：具有潛伏期，長可達(dá)數(shù)晝夜，短的幾乎看不出，決定于氫含量和拘束應(yīng)力大小，拘束應(yīng)力越大，含氫量越多則強(qiáng)潛伏期越短，產(chǎn)生延遲裂紋傾向越大。斷裂特點(diǎn)：晶間、晶內(nèi)或混合，一般起源于晶間，擴(kuò)展可能沿晶界或穿越晶粒8.3.2

材料焊接性的冷裂傾向2、延遲裂紋產(chǎn)生條件接頭局部區(qū)域的塑性不足以承受當(dāng)時(shí)所發(fā)生的塑性應(yīng)變。氫、馬氏體組織、拘束應(yīng)力氫的影響來源:擴(kuò)散氫，[H]擴(kuò)散：由焊縫向表面和熱影響區(qū)雙向擴(kuò)散聚集和延遲斷裂：聚集在晶格缺陷內(nèi)或應(yīng)力集中處，形成較大局部應(yīng)力，與焊接熱應(yīng)力和相變組織應(yīng)力共同作用鋼的淬硬傾向8.3.2

材料焊接性的冷裂傾向3、焊接接頭的拘束應(yīng)力高強(qiáng)鋼焊接時(shí)，延遲裂紋不僅取決于淬硬傾向和氫的有害作用，還決定于焊接接頭所處的應(yīng)力狀態(tài)——拘束應(yīng)力。焊縫和熱影響區(qū)在不均勻加熱和冷卻過程中所產(chǎn)生的——熱應(yīng)力金屬相變時(shí)由于體積變化而引起的——組織應(yīng)力結(jié)構(gòu)自身拘束條件所造成的應(yīng)力表征：拉伸拘束度RF——反映根部裂紋的難易程度彎曲拘束度RB——反映焊趾裂紋傾向拘束對(duì)裂紋性質(zhì)的影響：RF大時(shí)，將從應(yīng)力集中最大的根部首先產(chǎn)生裂紋，RB大時(shí)表明焊縫根部壓應(yīng)力大，表層拉應(yīng)力大。RB的增大一定程度上減輕RF的不利影響8.3.2

材料焊接性的冷裂傾向4、冷裂傾向評(píng)定碳當(dāng)量評(píng)定焊接性熔合區(qū)附近的最高硬度值評(píng)定冷裂敏感系數(shù)評(píng)定預(yù)熱溫度的確定8.3.2

材料焊接性的冷裂傾向5、冷裂產(chǎn)生原因及控制焊接工藝控制預(yù)熱焊接線能量控制多層焊、細(xì)絲焊、多絲多弧細(xì)絲焊焊后熱處理焊接材料選用——減少焊縫金屬的含氫量降低焊接接頭的拘束應(yīng)力——結(jié)構(gòu)和工藝因素8.3.3

熱裂紋溫度：焊縫冷凝過程中，高溫階段產(chǎn)生的裂紋位置：焊縫金屬內(nèi)，少量在近焊縫區(qū)方向：1)縱向，主要方向，沿焊縫中線，柱狀晶成長相遇處或柱狀晶之間2）橫向，少數(shù)情況分類：1、結(jié)晶裂紋（或凝固裂紋）2、液化裂紋3、多邊化裂紋和高溫失塑裂紋1、結(jié)晶裂紋產(chǎn)生機(jī)理：凝固結(jié)晶過程中，通過“有效結(jié)晶區(qū)間”或“脆性溫度區(qū)間”的溫度范圍，此溫度范圍內(nèi)熔池中固相率增加，液相率減小，最后殘留在固相晶體間的縫隙中成為液膜，由于液相抗變形阻力小，致使此時(shí)的變形集中在液膜上，極易拉斷（結(jié)晶裂紋——晶間斷裂）。擴(kuò)展：焊件同時(shí)還受到外界或結(jié)構(gòu)內(nèi)部的剛性拘束（拘束應(yīng)力），使結(jié)晶裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。如拉伸變形量未超過焊縫金屬在脆性溫度區(qū)間的塑性，則不出現(xiàn)裂紋。脆性溫度區(qū)間內(nèi)材料塑性很低，延伸率最低可到0.1-0.5%，過此溫度區(qū)間下限后，塑性馬上得到改善。1、結(jié)晶裂紋影響結(jié)晶裂紋傾向的因素：1）結(jié)晶期間作用在焊縫金屬上的拉應(yīng)力增長速度和大小。減少焊接時(shí)的拘束應(yīng)力和預(yù)熱2）焊縫的化學(xué)成分：決定了焊縫金屬在結(jié)晶期的性質(zhì)和在脆性狀態(tài)下的停留時(shí)間。C、S、P是影響結(jié)晶裂紋最有害元素,C增大結(jié)晶溫度區(qū)間,S、P會(huì)形成低熔點(diǎn)共晶（如Fe-FeS），在焊縫金屬幾乎都已結(jié)晶后依然以液膜形式分布于柱狀晶間，促使結(jié)晶裂紋傾向增加Mn是最有利元素，能置換FeS形成高熔點(diǎn)的球狀MnS，提高焊縫金屬的抗裂性能1、結(jié)晶裂紋影響結(jié)晶裂紋傾向的因素：3）焊接熔池的形狀——影響柱狀晶成長方向。深窄焊縫，易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋杯狀焊縫，不易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋寬而淺焊縫，結(jié)晶裂紋傾向大4）一次結(jié)晶形態(tài)：細(xì)化一次結(jié)晶晶粒，抑制柱狀晶組織形成，形成等軸晶和打亂晶粒長大方向，改善抗熱烈性常加入Ti、Mo、V、Nb、Al和RE等細(xì)化晶粒元素，形成難熔的氧、碳和氮化物，增加非自發(fā)形核核心，以細(xì)化晶粒（機(jī)械、電磁、超聲）振動(dòng)，破壞柱狀晶生長，增加形核核心，細(xì)化晶粒，并打亂晶粒生長方向，改善抗熱烈性2、液化裂紋定義：由于粗晶區(qū)的奧氏體晶界在焊接熱循環(huán)的高溫作用下發(fā)生局部熔化，在拉應(yīng)力的作用下，液化層開裂而成，稱為液化裂紋或熱撕裂裂紋尺寸：長度、深度均很?。ㄎ⒘鸭y），最小可在一個(gè)或幾個(gè)晶粒范圍，通常小于0.5mm，大的也很少超過1mm位置：主要位于熱影響區(qū)的粗晶區(qū)產(chǎn)生原因：與結(jié)晶裂紋相似，即存在液態(tài)薄膜，但產(chǎn)生的溫度在固相線以下一點(diǎn)（晶界含有過多的低熔點(diǎn)共晶），有時(shí)液化裂紋也可能是焊縫結(jié)晶裂紋沿近焊縫區(qū)晶間液化層擴(kuò)展而成。元素影響：S、P等有害、Mn有益工藝因素：減少線能量，降低近焊縫區(qū)過熱度3、多邊化裂紋和高溫失塑裂紋多邊化裂紋：發(fā)生在焊縫中的正在成長的柱狀晶多邊化邊界上,與液膜無關(guān)高溫失塑裂紋：由于晶界偏析和擴(kuò)散變形產(chǎn)生，發(fā)生在過熱區(qū)和焊縫的二次結(jié)晶中，與液膜無關(guān)4、焊接熱裂的控制8.3.4

再熱裂紋

1、再熱裂紋形成的特點(diǎn)和形成條件再熱裂紋形成：去應(yīng)力退火時(shí)（約500-700度），沉淀相析出造成沉淀硬化可能產(chǎn)生再熱裂紋——消除應(yīng)力處理裂紋SR。時(shí)效處理時(shí)（700-900度），沉淀硬化產(chǎn)生的再熱裂紋——應(yīng)變時(shí)效裂紋SA。位置：沿晶裂紋，大都沿熔合線方向在奧氏體粗晶區(qū)晶粒邊界擴(kuò)展原因：晶內(nèi)硬化、晶界雜質(zhì)脆化，在溫度和應(yīng)力變化下發(fā)生蠕變損傷1、再熱裂紋形成的特點(diǎn)和形成條件再熱裂紋特點(diǎn)：一般只有在沉淀強(qiáng)化的低合金高強(qiáng)鋼、珠光體鋼、奧氏體鋼和鎳基合金等材料中出現(xiàn)通常發(fā)生在焊接熱影響區(qū)粗晶部分上，具有典型的晶間斷裂性質(zhì)，方向大致平行于熔合線、不一定連續(xù)、常有分支多起源于應(yīng)力集中點(diǎn)必有大的殘余應(yīng)力作為先決條件產(chǎn)生在再熱的升溫過程1、再熱裂紋形成的特點(diǎn)和形成條件再熱裂紋形成條件：承受應(yīng)力的金屬在溫度高于再結(jié)晶溫度時(shí)會(huì)發(fā)生蠕變，使彈性應(yīng)變逐漸變成塑性應(yīng)變，應(yīng)力隨之減小——應(yīng)力松弛。去應(yīng)力退火時(shí)焊接接頭的殘余應(yīng)力在高溫下逐漸松弛消失，同時(shí)產(chǎn)生逐漸增大的塑性應(yīng)變量。殘余應(yīng)力較大或應(yīng)力集中嚴(yán)重的部位，應(yīng)力松弛過程中產(chǎn)生的附加塑性應(yīng)變量較大，當(dāng)超過金屬塑性變形能力，就會(huì)在該處發(fā)生開裂。2、再熱裂紋的控制改善過熱粗晶區(qū)的塑性、減少殘余應(yīng)力預(yù)熱及后熱處理：預(yù)熱可降低焊接殘余應(yīng)力和減少過熱區(qū)的硬化焊接線能量的控制：比較復(fù)雜，與成分、熱影響區(qū)組織狀態(tài)、殘余應(yīng)力等都相關(guān)，目前，其規(guī)律仍不明晰應(yīng)用低強(qiáng)焊縫：降低焊縫金屬強(qiáng)度可提高其塑性形變能力,從而減緩近焊縫區(qū)的應(yīng)力集中，可降低再熱裂紋敏感性減少殘余應(yīng)力：焊縫重熔（鎢極氬弧焊）、去除焊縫余高、根除咬邊、未焊透，可顯著減少近焊縫區(qū)的應(yīng)力集中8.3.5

層狀撕裂

1、層狀撕裂的特征和形成原因特征：層狀撕裂時(shí)由若干沿著鋼板軋向，且平行于表面發(fā)展的裂紋“平臺(tái)”，通過大體上垂直板面的剪切“壁”而連接起來的階梯狀撕裂。在裂紋的平臺(tái)部分常可找到各種形式的非金屬夾雜物。位置在熱影響區(qū)或離焊縫更遠(yuǎn)的母材中，不可能出現(xiàn)在焊縫中。一般發(fā)生在丁字接頭或角接接頭，極少發(fā)生在對(duì)接接頭中1、層狀撕裂的特征和形成原因原因：除Z向（厚度方向）上必須造成足以引起撕裂的拘束應(yīng)力外，主要與軋制過程中在板厚方向上形成的非金屬夾雜物的層狀構(gòu)造有關(guān)。非金屬夾雜物與金屬結(jié)合力極低并成為應(yīng)力集中源，如果金屬本身塑性、韌性差，就會(huì)因拘束應(yīng)力而使同一平面的許多非金屬夾雜物開裂、擴(kuò)展，并連成平臺(tái)。而“壁”則是由相鄰平面內(nèi)的裂紋通過剪切形成的。夾雜物的數(shù)量、大小、形狀和分別比成分對(duì)層狀撕裂的影響更大。1、層狀撕裂的特征和形成原因影響因素：凡影響鋼材塑性的因素如組織、應(yīng)變時(shí)效、氫脆等都會(huì)給層狀撕裂的產(chǎn)生帶來影響。氫不是決定性因素。形成條件：Z向拘束應(yīng)力——必要條件只有在角接接頭、丁字接頭這類形成較大Z向應(yīng)力的情況才有可能引起層狀撕裂；一般，對(duì)于對(duì)接接頭，即使鋼中夾雜物較多，也不至于發(fā)生層狀撕裂。2、層狀撕裂的防止選用對(duì)層狀撕裂敏感性小的材料，減少Z向拘束應(yīng)力可從結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)和工藝方面采取一些措施：改變或減少對(duì)鋼板產(chǎn)生Z向拉伸的接頭形式采用低強(qiáng)度焊縫預(yù)堆敷軟焊道過渡層采用低氫焊條、小線能量和預(yù)熱等有不少層狀撕裂是其他焊接裂紋誘發(fā)而形成的，因此，防止這些裂紋產(chǎn)生也是十分重要的8.4

碳素鋼的焊接1、碳素鋼的焊接焊前預(yù)熱和焊后緩冷,減小焊接前后溫差,使冷速減慢,淬硬傾向減小,同時(shí)減小焊接應(yīng)力,是防止裂紋的根本措施。8.4

碳素鋼的焊接2、高碳鋼焊接的其他措施選用合適的焊接方法：如氣焊、埋弧焊，電渣焊焊縫冷速慢，可減少淬硬傾向選用合適的焊接規(guī)范：如較大焊接線能量焊縫冷速慢，可減少淬硬傾向采用多層分段焊或雙弧焊焊接工藝第一層對(duì)第二層預(yù)熱，第二層對(duì)第一層熱處理前弧預(yù)熱，后弧填充和熱處理采用低碳微合金化高強(qiáng)焊接材料焊接、不銹鋼打底焊接8.4

碳素鋼的焊接3、高碳鋼的焊接氣孔含碳量增加，熔化的基體金屬中碳向熔池?cái)U(kuò)散增加，冶金反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生大量CO氣體（不溶于金屬），熔池冷卻、凝固結(jié)晶時(shí)，粘度增加，尤其焊縫冷速較快時(shí)，CO來不及逸出，而在焊縫中形成CO內(nèi)氣孔。其防止辦法有：減少基體金屬的熔化量，以減少C來源。如開坡口，用細(xì)焊絲小電流焊接，多層焊等加強(qiáng)熔化金屬脫氧，以減少O來源。8.5

合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼按使用不同分為：強(qiáng)度鋼、耐熱鋼和低溫鋼。8.5.1、低合金強(qiáng)度鋼焊接1、焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇強(qiáng)度剛主要要求強(qiáng)韌性。發(fā)展趨勢(shì)：低C、S、P和微合金化2、焊接預(yù)熱溫度確定8.5.2

焊接結(jié)構(gòu)材料的韌性影響材料韌性的因素主要是上下平臺(tái)的韌性值和轉(zhuǎn)變溫度的高低.其因素主要是成分組織強(qiáng)度性能晶粒尺寸應(yīng)力集中加載速度焊接工藝板厚8.5.3

焊接接頭的韌性焊縫韌性取決于焊接材料與母材的匹配焊接接頭各區(qū)韌性存在差異8.5.4

提高焊接接頭韌性的途徑微合金化是提高接頭韌性的基礎(chǔ)選用與母材匹配的焊接材料是提高焊縫韌性的保障選用合理的焊接方法和線能量是控制焊縫、熔合區(qū)及過熱區(qū)韌性的保證8.6

高合金鋼的焊接8.6.1、不銹鋼焊接1、奧氏體不銹鋼焊接導(dǎo)熱系數(shù)小，膨脹系數(shù)大，結(jié)晶溫度區(qū)間大，焊接應(yīng)力大，區(qū)域偏析大，熱裂傾向大，必須合理選擇焊接材料和焊接規(guī)范和減少焊接拘束應(yīng)力焊接后快冷以保證獲得單一的良好塑性和防腐性的奧氏體組織。慢冷則合金元素易于析出碳形成碳化物，合金變脆選用超低C和微合金化的奧氏體不銹鋼焊接材料細(xì)化晶粒，用小線能量、小層間溫度、多層焊提高冷速和減少高溫停留時(shí)間，并輔以風(fēng)冷或水冷。為提高抗晶間腐蝕性能，焊后通常進(jìn)行固溶處理8.6.1

不銹鋼的焊接2、鐵素體不銹鋼焊接無淬硬冷裂傾向，當(dāng)過熱敏感性大，易使熱影響區(qū)晶粒長大而脆化。低碳、高鉻可有效解決熱影響區(qū)晶粒長大而脆化的現(xiàn)象。焊接時(shí)常采用含C、N、O極低的焊接材料和低線能量和層間溫度焊后加熱到750-800度快冷可提高韌性和抗蝕性能8.6.1

不銹鋼的焊接3、馬氏體不銹鋼焊接有較大淬硬和冷裂傾向，含C越高，傾向越大C含量較高馬氏體不銹鋼焊接時(shí)應(yīng)注意：正確選擇焊接材料、預(yù)熱溫度、提高線能量和正確的焊后熱處理對(duì)于超低C馬氏體鋼無硬脆傾向，焊接性能較好，一般不需預(yù)熱，但在高拘束和難以控制氫含量的情況下可預(yù)熱到100-150度，焊后600度左右回火。8.6.2

高錳鋼的焊接高錳鋼屬于奧氏體類高合金鋼，焊后冷速快時(shí)生成單一奧氏體組織，塑性韌性均好，承受沖擊后硬化，具有高的耐磨性；但如焊后緩冷，則析出碳并形成碳化物，大大降低塑性和韌性，同時(shí)過熱敏感性大，易生成裂紋。焊接方法：用小的線能量，短焊縫，或水冷，且不預(yù)熱提高焊接質(zhì)量方法：通水加快冷速小電流焊接,快焊速，焊一層后充分冷后再焊大面積堆焊時(shí)分區(qū)堆焊，并最好用奧氏體焊條打底8.7

鑄鐵的焊接灰口鑄鐵焊接焊接時(shí)易成白口組織。焊接時(shí)，促進(jìn)石墨化的C、Si大量燒損，焊縫中C、Si含量減少；同時(shí)冷速遠(yuǎn)高于鑄造，因此，C不以游離態(tài)的石墨形態(tài)存在，而是以硬脆的碳化物形態(tài)存在，使焊縫成白口組織片狀石墨尖端易形成冷裂紋防止白口及裂紋方法：焊前預(yù)熱和焊后緩冷的電弧焊加熱減應(yīng)區(qū)方法焊補(bǔ)8.8

有色金屬的焊接

8.8.1鋁合金的焊接一、鋁合金的焊接性能1、焊縫的氣孔氫是鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因。2、焊接熱裂紋焊縫中—結(jié)晶裂紋，近焊縫區(qū)—液化裂紋焊縫結(jié)晶時(shí)易熔共晶的存在,是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋重要原因之一線膨脹系數(shù)大(比鋼大約1倍),在拘束條件下焊接時(shí),易產(chǎn)生較大焊接應(yīng)力,是促使鋁合金具有較大裂紋傾向的原因之一防止焊接熱裂紋途徑：控制適量的易熔共晶并縮小結(jié)晶溫度區(qū)間焊絲中加變質(zhì)劑，細(xì)化晶粒，改善塑性、韌性和抗裂性采用能量集中的焊接方法，加快焊接過程，防止形成方向性強(qiáng)的粗大柱狀晶，可改善抗裂性8.8.1鋁合金的焊接3、焊接接頭的等強(qiáng)性不熱處理強(qiáng)化的鋁合金（Al-Mg系），在退火狀態(tài)下焊接時(shí)，接頭與母材一