焊接理论基础

1、（1 1）特点：）特点： 1 1）温度高，）温度高， 金属及合金元素发生剧烈烧损；金属及合金元素发生剧烈烧损； 123 图 熔 合 区 的 联 生 结 晶 1-母 材 2-熔 合 线 3-联 生 结 晶 4-柱 状 晶3.3.焊接接头的组织转变：焊接接头的组织转变： 焊接接头由焊缝区、熔合区、热影焊接接头由焊缝区、熔合区、热影响区三部分组成，其性能取决于三部分响区三部分组成，其性能取决于三部分中最薄弱的部分。中最薄弱的部分。焊缝区焊缝区熔合区熔合区热影响区热影响区母材母材1 2 3 4 51.焊缝区焊缝区2.熔合区熔合区3.过热区过热区4.正火区正火区5.部分相变区部分相变区母材母材5 4 3

2、 2合金相图合金相图合金成份合金成份焊接温度焊接温度 分布图分布图低碳钢焊接接头的区域划分低碳钢焊接接头的区域划分焊接接头的组织与性能（以低碳钢为例）焊接接头的组织与性能（以低碳钢为例）(1)焊缝区焊缝区 铸态柱状晶组织，性能高于母材。铸态柱状晶组织，性能高于母材。 (2)(2)熔合区熔合区 铸态粗晶铸态粗晶+ +过热粗晶，过热粗晶，性能最差。性能最差。(3)(3)热影响区热影响区过热区过热区过热粗晶，性能较差。过热粗晶，性能较差。相变重结晶区相变重结晶区 均匀等轴细晶均匀等轴细晶 （正火区）（正火区） 力学性能最好。力学性能最好。不完全重结晶区不完全重结晶区等轴粗等轴粗+ +细晶细晶（部分相

3、变区）（部分相变区） 力学性能一般。力学性能一般。 （TT液液）（需适当保护措施需适当保护措施） （T固固T液液） （TT固固）低低碳碳钢钢焊焊接接接接头头 中、高碳钢中、高碳钢的焊接热影响区则由淬火区、的焊接热影响区则由淬火区、部分淬火区等组成。部分淬火区等组成。 且碳量愈多，淬硬倾向愈大，产生焊接裂且碳量愈多，淬硬倾向愈大，产生焊接裂缝的倾向愈大。缝的倾向愈大。改善焊接热影响区的方法改善焊接热影响区的方法 正确选择焊接方法和焊接工艺规范正确选择焊接方法和焊接工艺规范（小电流、大焊速），减小热影响区宽度。（小电流、大焊速），减小热影响区宽度。 焊接热影响区的宽度焊接热影响区的宽度取决于取决于

4、焊接电流和焊接速度，焊接电流和焊接速度， 即与焊接方法有密切的关系。即与焊接方法有密切的关系。 常用熔化焊方法的热影响区宽度比较如下：常用熔化焊方法的热影响区宽度比较如下：电渣焊电渣焊 手弧焊手弧焊 CO CO2 2焊焊 氩弧焊和埋弧焊氩弧焊和埋弧焊 焊后正火热处理，焊后正火热处理，使构件均匀加热，以便得到均匀的等轴细晶组织。使构件均匀加热，以便得到均匀的等轴细晶组织。常用熔化焊方法热影响区的平均尺寸常用熔化焊方法热影响区的平均尺寸 1. 1. 产生原因产生原因原因原因 焊接过程中，对焊件进行了局部不均匀焊接过程中，对焊件进行了局部不均匀 的加热和冷却，使焊接区金属的膨胀、的加热和冷却，使焊接区金属的膨胀、 收缩受到大小不等的阻碍。收缩受到大小不等的阻碍。a. a. 焊接时焊接时 （瞬时）（瞬时） b. b. 冷却时（残余）冷却时（残余）+-s 图A+-图焊焊接接件件变变形形的的方方式式采用反变形法采用反变形法应预知变形的大小和方向。应预知变形的大小和方向