低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察课件

低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察一、实验目的1、了解低合金结构钢焊接热影响区显微组织变化规律。2、了解低合金结构钢焊接冷裂纹形成条件及形貌特征。二、实验原理

焊接接头分为：焊缝区、半熔化区、过热区、完全重结晶区、不完全重结晶区及母材区。

A）焊接前为退火或正火态时：焊接后热影响区的组织可分为完全淬火区（TH>AC3）和不完全淬火区(TH=AC1~AC3)。B）若母材焊接前为调质态：则热影响区除存在上述两个区域之外，还可能存在不同程度的高温回火区（软化区）。三、实验报告要求

详见实验电子报告焊缝区过热区完全重结晶区不完全重结晶区母材区低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察一、实验目的11低合金结构钢与低碳钢焊接接头组织14MnNiCrMoJ606焊条Q235钢J422焊条焊缝区粗柱晶,B无碳+

F先沿晶界分布,晶内为F针+P少粗柱晶,F先+B无碳沿晶界分布,晶内为B粒+P少过热区F晶界+M板+B+(M+A')组元粗大F先+FW+P完全重结晶区F+P+M(灰针)+B等轴状F+P均匀分布不完全重结晶区F大块+（F+P）小块+M少+（B）少量F较大块+（F+P）小块母材F+P+B粒，呈带状分布F+P，粗大试样区域金相组织低合金结构钢与低碳钢焊接接头组织14MnNiCrMoQ2352低合金结构钢焊接接头宏观形貌焊趾焊根熔合区焊缝热影响区母材区低合金结构钢焊接接头宏观形貌焊趾焊根熔合区焊缝热影响区母材区3低合金结构钢正火态焊接接头组织全貌焊缝区过热区不完全重结晶区完全重结晶区母材区低合金结构钢正火态焊接接头组织全貌焊缝区过热区不完全重结晶区4低合金结构钢正火态焊接接头焊缝区组织粗柱晶,B无碳+F先沿晶界分布,晶内为F针+P少低合金结构钢正火态焊接接头焊缝区组织粗柱晶,B无碳+F先5低合金结构钢正火态焊接接头过热区组织F晶界+M板+B+(M+A')组元低合金结构钢正火态焊接接头过热区组织F晶界+M板+B+(M+6低合金结构钢正火态焊接接头完全重结晶区组织M板条+F+P+B低合金结构钢正火态焊接接头完全重结晶区组织M板条+F+P+7低合金结构钢正火态焊接接头不完全重结晶区组织F大块+（F+P）小块+M少+B少量低合金结构钢正火态焊接接头不完全重结晶区组织F大块+（F+8低合金结构钢正火态焊接接头母材区组织F+P+B粒，呈带状分布低合金结构钢正火态焊接接头母材区组织F+P+B粒，呈带状分布9低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察课件10低合金结构钢退火态焊接接头组织全貌过热区焊缝区不完全重结晶区完全重结晶区母材区低合金结构钢退火态焊接接头组织全貌过热区焊缝区不完全重结晶区11低合金结构钢退火态焊接接头焊缝区组织粗柱晶,B无碳+F先沿晶界分布,晶内为F针+P少低合金结构钢退火态焊接接头焊缝区组织粗柱晶,B无碳+F先12低合金结构钢退火态焊接接头完全重结晶与不完全重结晶过渡区组织低合金结构钢退火态焊接接头完全重结晶与不完全重结晶过渡区组织13低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区组织低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区组织14低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区与母材过渡区组织低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区与母材过渡区组织15低合金结构钢退火态焊接接头母材区组织低合金结构钢退火态焊接接头母材区组织16低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察课件17低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之一

——焊趾裂纹形貌焊趾区域母材区焊缝区裂纹扩展方向低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之一焊趾区域母材区18低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之二

——焊根裂纹形貌焊根裂纹起源焊缝区熔合区过热区不完全重结晶区低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之二焊根裂纹起源焊缝区熔合区过热19低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向接焊根裂纹起源方向低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向接焊根裂纹起源方20低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向接焊根裂纹起源方向焊缝区低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向接焊根裂纹起源方21低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在焊缝区扩展走向裂纹沿柱状晶晶界扩展低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在焊缝区扩展走向裂纹沿柱状晶晶界22低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在完全淬火区扩展走向裂纹低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在完全淬火区扩展走向裂纹23低合金结构钢焊接裂纹产生的条件一、力学条件在焊接过程中接头各区受热不均，由于受到焊接热循环的作用产生不均匀连续变化的组织梯度区域、同时由于热应变不均匀使整个接头处于复杂的应力—应变状态。故焊接过程中产生的热应力、组织应力及附加的结构应力是构成焊接接头金属开裂的力学条件。二、冶金条件因焊接加热及冷却速度很快，焊缝金属内会产生结晶偏析、钢中S、P、Si等发生偏聚形成低熔点共晶、氢含量过高、空位浓度增加、组织转变复杂等，在焊接应力—应变作用下促使焊接裂纹产生和扩展。三、焊接工艺规范及焊接操作技术工艺规范（如焊接线能量）不合适，焊接技术不高或不遵循焊接操作规程等。低合金结构钢焊接裂纹产生的条件一、力学条件24低合金结构钢焊接延迟裂纹产生的条件

低合金结构钢焊接延迟裂纹的形核、扩展取决于焊接接头的拘束应力、被焊金属的淬硬倾向、焊缝金属中的扩散氢含量。焊接延迟裂纹在焊接接头中出现的部位可分为：1.焊趾裂纹2.焊根裂纹3.焊道下裂纹321低合金结构钢焊接延迟裂纹产生的条件低合金结构钢25低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察一、实验目的1、了解低合金结构钢焊接热影响区显微组织变化规律。2、了解低合金结构钢焊接冷裂纹形成条件及形貌特征。二、实验原理

焊接接头分为：焊缝区、半熔化区、过热区、完全重结晶区、不完全重结晶区及母材区。

A）焊接前为退火或正火态时：焊接后热影响区的组织可分为完全淬火区（TH>AC3）和不完全淬火区(TH=AC1~AC3)。B）若母材焊接前为调质态：则热影响区除存在上述两个区域之外，还可能存在不同程度的高温回火区（软化区）。三、实验报告要求

详见实验电子报告焊缝区过热区完全重结晶区不完全重结晶区母材区低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察一、实验目的126低合金结构钢与低碳钢焊接接头组织14MnNiCrMoJ606焊条Q235钢J422焊条焊缝区粗柱晶,B无碳+

F先沿晶界分布,晶内为F针+P少粗柱晶,F先+B无碳沿晶界分布,晶内为B粒+P少过热区F晶界+M板+B+(M+A')组元粗大F先+FW+P完全重结晶区F+P+M(灰针)+B等轴状F+P均匀分布不完全重结晶区F大块+（F+P）小块+M少+（B）少量F较大块+（F+P）小块母材F+P+B粒，呈带状分布F+P，粗大试样区域金相组织低合金结构钢与低碳钢焊接接头组织14MnNiCrMoQ23527低合金结构钢焊接接头宏观形貌焊趾焊根熔合区焊缝热影响区母材区低合金结构钢焊接接头宏观形貌焊趾焊根熔合区焊缝热影响区母材区28低合金结构钢正火态焊接接头组织全貌焊缝区过热区不完全重结晶区完全重结晶区母材区低合金结构钢正火态焊接接头组织全貌焊缝区过热区不完全重结晶区29低合金结构钢正火态焊接接头焊缝区组织粗柱晶,B无碳+F先沿晶界分布,晶内为F针+P少低合金结构钢正火态焊接接头焊缝区组织粗柱晶,B无碳+F先30低合金结构钢正火态焊接接头过热区组织F晶界+M板+B+(M+A')组元低合金结构钢正火态焊接接头过热区组织F晶界+M板+B+(M+31低合金结构钢正火态焊接接头完全重结晶区组织M板条+F+P+B低合金结构钢正火态焊接接头完全重结晶区组织M板条+F+P+32低合金结构钢正火态焊接接头不完全重结晶区组织F大块+（F+P）小块+M少+B少量低合金结构钢正火态焊接接头不完全重结晶区组织F大块+（F+33低合金结构钢正火态焊接接头母材区组织F+P+B粒，呈带状分布低合金结构钢正火态焊接接头母材区组织F+P+B粒，呈带状分布34低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察课件35低合金结构钢退火态焊接接头组织全貌过热区焊缝区不完全重结晶区完全重结晶区母材区低合金结构钢退火态焊接接头组织全貌过热区焊缝区不完全重结晶区36低合金结构钢退火态焊接接头焊缝区组织粗柱晶,B无碳+F先沿晶界分布,晶内为F针+P少低合金结构钢退火态焊接接头焊缝区组织粗柱晶,B无碳+F先37低合金结构钢退火态焊接接头完全重结晶与不完全重结晶过渡区组织低合金结构钢退火态焊接接头完全重结晶与不完全重结晶过渡区组织38低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区组织低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区组织39低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区与母材过渡区组织低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区与母材过渡区组织40低合金结构钢退火态焊接接头母材区组织低合金结构钢退火态焊接接头母材区组织41低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察课件42低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之一

——焊趾裂纹形貌焊趾区域母材区焊缝区裂纹扩展方向低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之一焊趾区域母材区43低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之二

——焊根裂纹形貌焊根裂纹起源焊缝区熔合区过热区不完全重结晶区低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之二焊根裂纹起源焊缝区熔合区过热44低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向接焊根裂纹起源方向低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向接焊根裂纹起源方45低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向接焊根裂纹起源方向焊缝区低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向接焊根裂纹起源方46低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在焊缝区扩展走向裂纹沿柱状晶晶界扩展低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在焊缝区扩展走向裂纹沿柱状晶晶界47低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在完全淬火区扩展走向裂纹低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在完全淬火区扩展走向裂纹48低合金结构钢焊接裂纹产生的条件一、力学条件在焊接过程中接头各区受热不均，由于受到焊接热循环的作用产生不均匀连续变化的组织梯度区域、同时由于热应变不均匀使整个接头处于复杂的应力—应变状态。故焊接过程中产生的热应力、组织应力及附加的结构应力是构成焊接接头金属开裂的力学条件。二、冶金条件因焊接加热及冷却速度很快，焊缝金属内会产生结晶偏析、钢中S、P、Si等发生偏聚形成低熔点共晶、氢含量过高、空位浓度增加、组织转变复杂等，在焊接