鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝1WeldingTechnologyofSteelStructure主講：王書楠第三章小型鋼構(gòu)件的焊條電弧焊2第三節(jié)焊接接頭的性能12焊接接頭的金屬組織與性能焊接接頭的機(jī)械性能目錄CONTENTS一、焊接接頭的金屬組織與性能焊接接頭是由相互聯(lián)系，在組織和性能上又有區(qū)別的兩部分所組成，即焊縫區(qū)和焊接熱影響區(qū)。1.焊縫金屬焊縫金屬是由熔池冷卻凝固后形成的固態(tài)金屬。熔池冷凝后為鑄態(tài)組織，在冷卻過(guò)程中，液態(tài)金屬自熔合區(qū)向焊縫的中心方向結(jié)晶，形成柱狀晶組織。一、焊接接頭的金屬組織與性能一、焊接接頭的金屬組織與性能2.焊接熱影響區(qū)焊縫兩側(cè)受焊接熱作用，發(fā)起了組織變化和機(jī)械性能變化的母材部分稱為熱影響區(qū)。低碳鋼的熱影響區(qū)分為熔合區(qū)、過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。一、焊接接頭的金屬組織與性能加熱溫度組織特點(diǎn)熔合區(qū)1490~1530℃粗晶組織和鑄態(tài)組織該區(qū)很窄，組織不均勻，強(qiáng)度下降，塑性很差，是產(chǎn)生裂紋及局部脆斷的發(fā)源地。過(guò)熱區(qū)1100~1490℃粗大的過(guò)熱組織寬度為1~3mm，塑性和韌性下降。在焊接剛度大的結(jié)構(gòu)時(shí)，該區(qū)易產(chǎn)生裂紋。正火區(qū)850~1100℃均勻細(xì)小的鐵素體(F)和珠光體(P)組織寬度為1.2~4.0mm，力學(xué)性能優(yōu)于母材。部分相變區(qū)AC1~AC3F+P(F粗、細(xì)不均)部分組織發(fā)生相變，晶粒不均勻，力學(xué)性能差。（1）熱影響區(qū)(HAZ)的組織一、焊接接頭的金屬組織與性能（2）影響熱影響區(qū)組織的因素一、焊接接頭的金屬組織與性能3.提高焊接接頭質(zhì)量的措施（1）合理的選用焊接方法以減少熱影響區(qū)的影響。（2）合理采用焊接規(guī)范，采用小直徑焊條（或焊絲）、小電流、快速焊、多層焊等。（3）焊前預(yù)熱、焊后熱處理以細(xì)化晶粒，清除硬化組織。（4）加強(qiáng)對(duì)焊縫金屬的保護(hù)。二、焊接接頭的機(jī)械性能1.焊縫金屬的機(jī)械性能影響焊接金屬的機(jī)械性能的因素有焊接材料（焊條、焊絲、焊劑），母材的化學(xué)成分，焊接方法及焊接工藝參數(shù)，焊件的尺寸及冷卻速度，焊縫金屬的塑性變形等。二、焊接接頭的機(jī)械性能2.熱影響區(qū)金屬的機(jī)械性能熱影響區(qū)的機(jī)械性能與母材的化學(xué)成分和焊接工藝有關(guān)。晶粒越粗，強(qiáng)度越高，塑性降低；熱影響區(qū)的硬度，在熔合線附近的粗晶區(qū)，硬度值最高。焊接船用碳素鋼時(shí)，硬度升高20%~30%；為了避免母材重復(fù)或多次受焊接影響而使性能（塑性及韌性）降低，一般規(guī)范中規(guī)定，相鄰對(duì)接焊縫的距離不得小于100mm。二、焊接接頭的機(jī)械性能3.熱影響區(qū)的脆化在低碳鋼粗晶粒區(qū)及AC1以下溫度(400~1000℃)的區(qū)域沖擊值最低，形成兩個(gè)谷