焊接接头金相分析实验报告

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

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

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。

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，

断口金相分析

一、实验目的

1、掌握断口宏观分析的方法，了解断口宏观分析的意义及典型宏观断口的形貌特征。 2、了解扫描电镜在断口分析中的应用，识别几种常见断口的微观形貌。

二、 实验设备及试样

1、实验设备：低倍体式显微镜、扫描电子显微镜。

2、试样：铸铁及低碳钢拉伸断口、氢脆断口、疲劳断口、系列冲击断口，过热过烧断口等等。

四、 实验内容

钢材或金属构件断裂后，破坏部分的外观形貌通称断口。断裂是金属材料在不同情况下当局部破断发展到临界裂纹尺寸，剩余截面不能承受外界载荷时发生的完全破断现象。由于金属材料中的裂纹扩展方向总是遵循最小阻力路线，因此断口一般也是材料中性能最弱或零件中应力最大的部位。断口型貌十分真实地记录了裂纹的起因、扩展和断裂的过程，因此它不仅是研究断裂过程微观机制的基础，同时也是分析断裂原因的可靠依据。断口分析中分宏观断口分析与微观断口分析两类，它们各有特点，相互补充，是整个断口分析中互相关联的两个阶段。 （一）宏观断口分观

宏观断口分析：用肉眼、放大镜、低倍实体显微镜来观察断口形貌特征，断裂源的位置、裂纹扩展方向以及各种因素对断口形貌特征的影响称断口宏观分析。从断裂机理可知，任何断裂过程

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

ERW和SAW钢管焊接接头延性试验公式分析

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EW和S W钢管接接焊头延性试公验式分析 R A冯建民

(摘宝要

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本通文对电阻过 ( E焊W R)钢管和埋 焊 (弧AW )钢管焊接头接延试性验公式 的

S分析对比认,为 SWA钢管制约的弯 曲性延试 是验一种较为厉严的验试方法 时提同出对E R W钢管焊 缝内受力面状况进行验试的法想,以期引起对E WR钢焊管缝内延性试验面方法 具及体规的定讨探主词焊接率延试 应弯题试接头验变伸验曲隋

AnAn sls o h c is o m ua frW e d d itJ EfRW ' n W A ay if t e u Dt eT etF r l o l el on so a dS

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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：

可靠度

Y 807 812摘要

摘要目 前，我们进行焊接接头疲劳评估所采用的基本数据均是参考有关国外资料所得，对于各种我们国家自己的焊接接头缺乏相应的数据，因此，有必要对我国国内焊接接头的基本疲劳数据进行试验研究。本

文针对太原钢铁生产并由齐齐哈尔铁路车辆集团焊接的不同钢种对

接、搭接、角接接头进行了以下四方面的研究工作： 1用 MS 疲劳试验机以 GL20、 T及 P-0高频疲劳试验机，采用成组法与升降法测试了不锈钢及耐候钢对接、角接、搭接 6种形式接头的疲

劳极限以，及在置信度r9%存活率p9% 9% 5的pSN线。=5,=5,, 0 0 --曲%2 、用扫描电子显微镜 (E )对选取的对接及搭接典型试样断口 SM

进行了观察。查明了疲劳源的产生及试样起裂的原因；并对疲劳扩展区进行观察，分析裂纹扩展规律。

3 、将可靠性参数与累积损伤相结合，提出了具有一定可靠度下的疲劳累积损伤计算方法，并用此法通过试验得出了不锈钢一不锈钢角接

接头、耐候钢一不锈钢对接接头、不锈钢一不锈钢搭接接头在一定可靠性参数下的疲劳累积损伤值。但该方法还需通过大量试验进行验证。

4用 AS软件模拟分析了 S、 NY焊缝形状参数中焊趾倾角0焊趾圆、弧半径P对接头的疲劳应力集中