焊接接头金相组织观察各区域图

实验十二 焊接接头金相组织分析

一、实验目的

1、熟悉焊接热影响区的组织分布特征及金相显微镜的使用方法； 2、掌握焊接接头的分区组成；

3、了解焊接参数对焊接接头显微组织的影响； 二、实验原理

焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区（HAZ）三部分组成，其组织特征存在明显差异。熔合区是焊接接头中焊缝向母材HAZ过渡的区域，由半熔化区与未混合区两部分组成，熔合区的构成及附近各区的相对位置如图1所示。

图1 熔合区的构成示意图

1-焊缝区（富焊条成分）; 2-焊缝区（富母材成分）; 3-半熔化区; 4-HAZ; 5-熔合区 焊缝是由熔池金属结晶凝固形成的，由于熔池金属冷却速度快且在运动状态下结晶，因此形成的组织为非平衡组织。多数情况下晶体从熔合区半熔化的晶粒上以柱状晶形态向焊缝中心生长，具有联生结晶的特点。焊接工艺参数对凝固形态影响较大，不同工艺条件下，焊缝中心可能是柱状晶组织，也可能出现等轴晶组织。焊缝金属凝固时的结晶形态见图2。HAZ是指在焊接热源作用下焊缝外侧处于固态的母材发生组织和性能变化的区域。由于焊接时HAZ上各点距离焊缝的远近不同，各点所经历的焊接热循环不同，因此整个HAZ的组织和性能分布是不均匀的。HAZ的组织分布与钢的种类、不同

实验一 焊接接头的金相分析

一、实验目的

1. 初步掌握焊接接头金相试样的制备方法。

2. 了解低碳钢、管线钢焊接接头各区域金相组织及分布特点。 二、实验内容

1. 自制低碳钢焊接接头试样，观察与分析其金相组织。 2. 对实验室制备好的低碳钢、管线钢试样进行金相组织观察、分析和比对。 三、实验原理

金属材料焊接成型的过程中，焊接接头的各区域经受了不同的热循环过程， 因而所获得的组织也有很大的差异，从而导致机械性能的变化。对焊接接头进行金相分析，是对接头性能进行分析和鉴定的一个重要手段，它在科研和生产中已得到了广泛的应用。

焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两方面。

宏观分析的主要内容为：用肉眼、放大镜、或低倍显微镜（＜100×）观察与分析焊缝成形、焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等。图1-1是在50倍显微镜下所观察到的焊接接头的宏观照片：

图1-1 焊接接头的宏观照片 50X

显微分析是借助于光学显微镜或电子显微镜（＞100×）进行观察、分析焊缝的结晶形态、焊接热影响区的组织、分布特点以及微观缺陷等。 焊接接头由焊缝金属、焊接热影响区及母材等三部分组成。焊缝金属的结晶形态及焊接热影响区的组织变化不仅与焊接

ASME压力容器建造规范研讨会设计部分问题解答 ── 第二部分焊接接头分类和焊接接头系数

本文就2009年在上海举行的ASME压力容器建造规范研讨会中学员所提的与设计有关的问题进行汇总答复。

CACI于今年4月所组织的ASME规范Ⅷ（与设计有关）研讨会期间，与会者在会前和研讨中提出了不少问题，CACI要求归纳整理后公布。初步考虑，拟对研讨会中以书面或口头提及的低温操作和防脆断措施，焊接接头分类和焊接接头系数，压力试验及其限制条件，开孔及其补强，元件的形状和尺寸允差，換热器设计，全部改写ASME Ⅷ-2的背景和主要修改内容等几个方面陆续整理，在整理中不拟以和讨论者一问一答的方式简单处理，而是根据规范的具体规定，从原理并规范的条文上系统说明。本文是其中的第二篇。

1 焊接接头类别和焊接接头（焊缝）类型

焊接接头和焊缝二者既有区别，又有联系，见图1。

图1焊接接头和焊缝

ASME Ⅷ-1[1][2]根据接头在容器上所处的位置，在UW-3节中划分为A、B、C、D四类；根据接头的结构型式，例如对接接头，搭接接头和角接接头，在表UW-12中分为（1）～（8）共计八个类型。对每种接头类别和相应的结构型式，规范在UW-2中规定了相应的使用限制。对于对接接头，

常见焊接接头缺陷分析

王亚男

（唐山劳动技师学院，河北唐山063000）

[摘要]焊接缺陷是造成焊件无法达到母材性质的原因。缺陷的形成随着使用的材料接头方式或焊接方法而异，了解缺陷形成的原因有助于

焊工选用恰当的材料，拟定合适的焊接方法来提高焊件品质，防止不正常的焊件破裂。[关键词]缺陷分析；气孔；咬边；夹渣

焊接缺陷是造成焊件无法达到母材性质的原因。缺陷的形成随着使用的材料接头方式或焊接方法而异，了解缺陷形成的原因有助于焊工选用恰当的材料，拟定合适的焊接方法来提高焊件品质，防止不正常的焊件破裂。焊接缺陷种类很多，根据焊接缺陷在焊缝中的位置可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合。

1气孔

气孔是指在焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的孔穴。气孔是一种常见的缺陷，不仅出现在焊缝内部与根部，也出现在焊缝表面。焊缝中的气孔可分为球形气孔、条形气孔、虫形气孔以及缩孔等。气孔可以是单个的或者链状成串沿焊缝长度分布，也可以是密集或弥散状分布。产生气孔的主要原因有坡口边缘不清洁；有水份、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行焙烘；焊芯锈蚀或药皮变质剥落等。气孔的危害是影响焊缝外观质量，削弱焊缝的有效工作截面，降低焊缝的强度和塑性。

焊接接头及其静载强度

第二章 焊接接头其静及载强度焊件在需接连的部，用位接焊法方造制而成 的头称接焊为接头接，一般简称头。焊接接 接头本身的学力性不能匀均、接焊头部接所位受 作应工力分布不匀，是造成均头破接坏主 的原因。要第一节 焊接头接类的 第型二节电 弧接头焊的工应力 第三作 节焊接头头静的强度载计算

焊接接头及其静载强度

第节一焊接 头的类型接

一、 焊接接头组的成二、焊 的基本缝形 三、式焊接头的接本形基式

焊接接头及其静载强度

、一焊接头接组成的焊接接头由缝焊金属熔、区合、影响区组成

图热-1 熔焊2接接头的组成

对接接头的断面焊

搭图接头的断面接图

焊接接头及其静载强度

响影焊接头性接能主的因要素焊接头是接个一成分组织和、性都不均匀的连接能。体此外，焊接接 因焊头的形状和缝置的布不，将同会产不同生度程应力的 集中所以。不均匀，性和应集中是焊力接接的两个基本属头。 性影响焊接头接能的主性要因素有下以个方面两： 力方面学素因：头接形的不连续性状(余高、接错边头)焊 接、陷缺(未焊透、纹裂、残余应)力和残余形变。等材质方面因 ：焊素接热环所循引的组织变化起、焊材料接 引的焊起缝化学成分变化的、后焊处理所热起的组引织变以及矫 正变形化引所的起工加硬化

摘要：对Q345钢焊接性分析并制定Q345钢板（板厚δ=10mm）的对接埋弧焊工艺，依照工艺进行埋弧焊；对Q345埋弧焊接头典型部位截取试样，进行金相显微试样的制备；观察显微组织，测量显微维氏硬度，作显微组织和力学性能分析。 1实验原理：

1.1 Q345（16Mn）焊接性分析及焊接方法的选择

Q345应用最广用量最大的低合金高强度结构钢，综合性能好，低温冲击韧性，冷冲压性及切削性能均好，屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥490Mpa，适用于多种焊接方法，本次实验选择焊接性能良好的埋弧焊。

牌号 Q345 0.12~0.10.55 8 1.2埋弧焊焊接工艺 1.2.1埋弧焊简介

埋弧自动焊是指电弧在颗粒状焊剂层下燃烧的一种自动焊方法，是

0 0 5 0.050 C i Sn 1.0~1.60.015~0.050.025~0.04≤MNb S P 化学成分（质量分数，%） 目前广泛使用的一种高效的机械化焊接方法。广泛用于锅炉、压力容器、石油化工、船舶、桥梁、冶金及机械制造工业中。 1.2.2埋弧焊焊接原理

埋弧焊的焊接过程：先送丝，经导电嘴与焊件轻微接触，焊剂堆敷在待焊处，引弧。随着电弧向前移动，熔池液态金属冷却凝固形成焊缝，液态熔渣冷却而形

技 术 交 底 记 录

编号: 西格轨道－01-2005 2005年11月6日 工程名称 被 交 底 单位或部门 交底内容： 型式试验是钢轨焊接接头检验的重要组成部分，也是对相同厂家、相同类型的钢轨、相同的焊接工艺和参数、相同的人员操作所焊接的接头能否满足标准要求的主要检测过程，将为正式焊轨和工艺评定提供参考和依据。 1固定式闪光焊接出现下列情况之一时应进行型式试验： 1.1 焊轨组织初次生产； 1.2 正常生产后，改变焊接工艺，可能影响焊接接头质量； 1.3 更换焊轨设备； 1.4 钢轨生产厂、或钢轨型号、或钢轨牌号、或钢轨交货状态改变，首次焊接时； 1.5 生产检验结果不合格； 1.6 停产1年后，恢复生产前。 2 固定式闪光焊接型式试验的项目、取样数量见下表： 检验项目 试件长度（m） 取样数量（根） 试件 钢轨焊接接头型式试验取样注意事项 交底部门 工程部 项目部相关部门及作业队 探伤 / 全部 落锤 1.3 静弯 1.3 疲劳 硬度 冲击 1.7 0.22 0.10 拉伸 外观 金相 断口 0.17 利用硬度落锤利用利用25 15 3 2 1 1 静弯 试件 试件 3

钢筋焊接接头现场见证取样、送检记录

工程名称：温州银行龙湾大楼工程 编号：

钢筋焊接接头现场见证取样、送检记录

工程名称：温州银行龙湾大楼工程 编号：

钢筋焊接接头现场见证取样、送检记录

工程名称：温州银行龙湾大楼工程 编号：

技 术 交 底 记 录

编号: 西格轨道－01-2005 2005年11月6日 工程名称 被 交 底 单位或部门 交底内容： 型式试验是钢轨焊接接头检验的重要组成部分，也是对相同厂家、相同类型的钢轨、相同的焊接工艺和参数、相同的人员操作所焊接的接头能否满足标准要求的主要检测过程，将为正式焊轨和工艺评定提供参考和依据。 1固定式闪光焊接出现下列情况之一时应进行型式试验： 1.1 焊轨组织初次生产； 1.2 正常生产后，改变焊接工艺，可能影响焊接接头质量； 1.3 更换焊轨设备； 1.4 钢轨生产厂、或钢轨型号、或钢轨牌号、或钢轨交货状态改变，首次焊接时； 1.5 生产检验结果不合格； 1.6 停产1年后，恢复生产前。 2 固定式闪光焊接型式试验的项目、取样数量见下表： 检验项目 试件长度（m） 取样数量（根） 试件 钢轨焊接接头型式试验取样注意事项 交底部门 工程部 项目部相关部门及作业队 探伤 / 全部 落锤 1.3 静弯 1.3 疲劳 硬度 冲击 1.7 0.22 0.10 拉伸 外观 金相 断口 0.17 利用硬度落锤利用利用25 15 3 2 1 1 静弯 试件 试件 3

第二章 焊接接头及其静载强度在焊件需连接的部位，用焊接方法制造而 成的接头称为焊接接头，一般简称接头。焊接 接头本身的力学性能不均匀、焊接接头部位所 受工作应力分布不均匀，是造成接头破坏的主 要原因。 第一节 焊接接头的类型 第二节 电弧焊接头的工作应力 第三节 焊接头头的静载强度计算

第一节 焊接接头的类型

一、焊接接头的组成 二、焊缝的基本形式 三、焊接接头的基本形式

一、焊接接头的组成焊接接头由焊缝金属、熔合区、热影响区组成

图2-1 熔焊焊接接头的组成

对接接头的断面图

搭接接头的断面图

影响焊接接头性能的主要因素焊接接头是一个成分、组织和性能都不均匀的连接体。此外， 焊接接头因焊缝的形状和布置的不同，将会产生不同程度的应力 集中。所以，不均匀性和应力集中是焊接接头的两个基本属性。 影响焊接接头性能的主要因素有以下两个方面： 力学方面因素：接头形状的不连续性(余高、接头错边)、焊 接缺陷(未焊透、裂纹)、残余应力和残余变形等。 材质方面因素：焊接热循环所引起的组织变化、焊接材料引 起的焊缝化学成分的变化、焊后热处理所引起的组织变化以及矫 正变形所引起的加工硬化等。

影响焊接接头性能的主要因素残余应力组织成分不同 焊趾及咬边

应力集中 角变形