Q345钢板焊接性能分析解析

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q345钢板

q345钢板

q345钢板简介q345钢板是中国常用的一种钢材,也是中国国内非常重要的一种结构钢板。

它具有优良的可塑性、强度和焊接性能,广泛应用于建筑、机械制造、船舶制造、桥梁建设等行业。

物理和化学特性物理特性q345钢板具有以下物理特性:•密度:7.85g/cm³•熔点:1420-1460°C•热导率:46.1-52.2W/(m·K)•导电率:7.74-8.01×10^6S/m•线膨胀系数:12.2-12.6×10-6K-1化学成分q345钢板的化学成分通常符合以下标准:元素 C Si Mn P S含量(%) ≤0.20≤0.50≤1.70≤0.035≤0.035此外,根据需要,可以对q345钢板的化学成分进行调整以满足特定的要求。

机械性能q345钢板的机械性能在不同的标准中有所不同,以下是一些典型的机械性能指标:标准屈服强度(MPa) 抗拉强度(MPa) 延伸率(%) 冲击值(J)GB/T 1591-94 ≥345≥470≥21≥34GB 700-88 ≥345≥470≥21-特点和应用q345钢板具有以下特点:1.优良的可塑性:q345钢板可以通过冷弯、热弯等加工方式塑性变形,适应各种形状的需求。

2.较高的强度:q345钢板具有较高的屈服强度和抗拉强度,适用于需要承受较大载荷的结构。

3.优秀的焊接性能:q345钢板易于焊接,可以通过不同的焊接方法进行连接,提高结构的稳定性和可靠性。

4.广泛的应用领域:q345钢板广泛应用于建筑、机械制造、船舶制造、桥梁建设等行业,如制造建筑结构、船体、桥梁梁体、塔吊和起重设备等。

使用注意事项•在使用q345钢板进行焊接时,需要按照相应的工艺参数和操作规范进行,以确保焊接质量和强度。

•在贮存和运输过程中,需要注意避免与酸、碱等化学物质接触,以防发生腐蚀和损坏。

•在使用q345钢板进行冷弯或热弯加工时,要选择合适的工艺和设备,以防止产生过大的应力和变形。

Q345钢性能分析综合报告1

Q345钢性能分析综合报告1

Q345钢性能分析综合报告摘要本次实验采用埋弧焊中不开坡口对接接头悬空双面焊的方法将两块均为9.5mm的Q345钢板对接。

用手工锯的方法切取焊接接头金属试样,试样尺寸为⨯⨯。

将切取的试样在砂轮机上粗磨,并将四周倒成圆角。

再399.527mm mm mm将试样在1至6号砂纸上进行细磨。

经细磨后的试样,用清水冲洗以除去磨粒,再进行机械抛光。

然后,将抛光后的试样用4%的硝酸酒精溶液浸蚀10~15s,再用酒精擦拭浸蚀部位,用吹风机吹干试样。

最后将制备好的试样放在金相显微镜上观察并拍摄焊接接头不同部位的照片,并用维氏硬度计测量焊接接头不同部位的硬度。

在拍摄焊接接头不同部位显微组织的照片之前,先拍摄接头宏观组织,直观观察和分析接头宏观缺陷、焊缝成形以及焊缝金属结晶方向。

根据拍摄到的焊接接头母材、焊缝和焊接热影响区的显微组织的照片分析焊缝的结晶形态、焊接热影响区金属的组织变化和焊接接头的微观缺陷等。

在维氏硬度计上测定焊接接头母材、焊缝和焊接热影响区的硬度。

根据硬度值在不同区域内的变化可大概知道不同区域的组织与硬度的关系。

根据硬度与不同组织的对应关系,分析得到热影响区的晶粒长大,引起该区的强度、硬度增大,该区的塑性、韧性降低。

母材与焊缝硬度接近,基本满足等强匹配的原则。

其中,热影响区硬度最高,是接头的薄弱环节。

关键词:显微组织分析,维氏硬度,金相试样制备,埋弧焊1、实验过程简述实验过程中,采用埋弧焊中不开坡口对接接头悬空双面焊的方法将两块均为9.5mm的Q345钢板对接。

待钢板冷却,用手工锯的方法切取焊接接头金属试样,试样尺寸为399.527⨯⨯。

随后,用切取的试样制备金相样品。

切取的mm mm mm试样表面凹凸不平极为粗糙,需要在砂轮机上进行粗磨,将试样四周倒成圆角,以免在细磨或抛光时撕裂砂纸或抛光布。

再将试样在1至6号砂纸上进行细磨。

经细磨后的试样,用清水冲洗以除去磨粒,再进行机械抛光。

然后,将抛光后的试样用4%的硝酸酒精溶液浸蚀10~15s,再用酒精擦拭浸蚀部位,用吹风机吹干试样。

Q345的焊接特点

Q345的焊接特点

一、材料介绍1. Q345化学成分如下表(%):元素C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti含量0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2Q345C力学性能如下表(%):机械性能指标伸长率(%)试验温度0℃抗拉强度MPa 屈服点MPa≥数值δ5≥22 J≥34 σb(470-650)σs(324-259)其中壁厚介于16-35mm时,σs≥325Mpa;壁厚介于35-50mm时,σs≥295Mpa2. Q345钢的焊接特点2.1 碳当量(Ceq)的计算Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5计算Ceq=0.49%,大于0.45%,可见Q345钢焊接性能不是很好,需要在焊接时制定严格的工艺措施。

2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题2.2.1 热影响区的淬硬倾向Q345钢在焊接冷却过程中,热影响区容易形成淬火组织-马氏体,使近缝区的硬度提高,塑性下降。

结果导致焊后发生裂纹。

2.2.2 冷裂纹敏感性Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。

二、焊接施工流程坡口准备→点固焊→预热→里口施焊→背部清根(碳弧气刨)→外口施焊→里口施焊→自检/专检→焊后热处理→无损检验(焊缝质量一级合格)三、焊接工艺参数的选择通过对Q345钢的焊接性分析,制定措施如下:1. 焊接材料的选用由于Q345钢的冷裂纹倾向较大,应选用低氢型的焊接材料,同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则,选用E5015 (J507)型电焊条。

Q235应该属于低碳钢,应该用J422焊条。

如果要求高可以使用E506、E507焊条比较好化学成分见下表(%):元素C Mn Si S P Cr Mo V Ti含量0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01力学性能见下表:机械性能指标σb(Mpa)σs(Mpa)δ5(%)Ψ(%)AkvJ-30℃数值440 540 31 79 164 114 762. 坡口形式:(根据图纸和设备供货)3. 焊接方法:采用手工电弧焊(D)。

q235与q345焊接的焊缝强度

q235与q345焊接的焊缝强度

q235与q345焊接的焊缝强度焊接是一种常见的连接方法,广泛应用于各行各业中。

其中,焊接钢材是焊接中的一种常见情况。

q235和q345是两种常见的钢材,那么在焊接q235和q345时,焊缝强度如何呢?需要了解q235和q345的基本情况。

q235是一种碳素结构钢,其化学成分为C、Si、Mn、S、P等元素,其中碳含量较低,通常不超过0.22%。

而q345是一种低合金高强度结构钢,其化学成分为C、Si、Mn、S、P、V、Nb、Ti等元素,其中碳含量小于0.20%。

由于q345含有更多的合金元素,因此具有更高的强度和更好的韧性,适用于更高的负荷和更严苛的环境。

在焊接q235和q345时,需要注意以下几点:1.选择适当的焊接方法。

对于q235和q345的焊接,最常用的方法是电弧焊。

如果需要更高的焊接质量和可靠性,则可以选择气体保护焊、等离子焊或激光焊等高端技术。

2.选择合适的焊接材料。

焊接材料应与基材相似,通常选择相同或相似的钢材作为焊接材料。

在焊接q235和q345时,通常使用q235或q345钢材作为焊接材料。

3.控制焊接参数。

焊接参数包括焊接电流、电压、焊接速度、焊接角度等,这些参数需要严格控制,以确保焊接质量和焊缝强度。

一般来说,焊接电流越大,焊缝强度越高,但过大的电流会导致焊缝变形和裂纹。

因此需要根据实际情况选择合适的焊接参数。

4.进行适当的后处理。

焊接完成后,需要进行适当的后处理,包括去除焊渣、打磨、除锈、喷漆等。

这些处理可以有效提高焊接质量和焊缝强度。

总的来说,焊接q235和q345的焊缝强度取决于多种因素,包括焊接方法、焊接材料、焊接参数和后处理等。

如果控制得当,焊接质量可以达到很高水平,焊缝强度也会相应提高。

因此,在进行焊接时,需要根据实际情况选择合适的方法和参数,以确保焊接质量和焊缝强度。

Q345焊接

Q345焊接
但是当气温较低、板厚较大时,若不采取适当的预热措施或者合适的焊接工艺,就会产生冷裂问题。大量的生产实践和理论研究证明,钢种的淬硬倾向、焊接接头的含氢量及其分布,以及接头所受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的主要因素。
以我公司的H型钢柱为例,在焊接H型钢与底座法拉时,若不采取好良好的焊接工艺,在冬季施焊时,很容易产生冷裂纹。
3.H型钢柱焊接过程中冷裂的防止措施
考虑到我厂H型钢柱生产的实际情况,我建议采取以下措施来防止冬季焊接裂纹的产生
(1)焊前进行局部预热,预热温度及条件如下表,可采取氧乙炔局部加热,然后进行施焊。
焊接方法
钢板厚度(mm)
焊接条件
手弧焊
≤16
不低于-10℃不预热,低于-10℃,预热150℃---200℃
(4)采用碱性焊条(E5015),选用碱性低氢型焊条可以减少氢对熔池的影响,从而减少冷裂。
≥40
均预热150℃---200℃
(2)合理的选择焊接顺序,减少应力变形,从而达到减少裂纹的目的。
(3)尽量采取短弧小线能量的多层多道焊。使用短弧焊,可增加气体的保护效果,减少外界气体对熔池的影响,从而减少了气孔、裂纹的倾向。另一方面,使用多层多道焊,由于前一道焊在焊接过程中可以起到局部预热的作用,后一道焊又可对前一道焊进行了重新熔化,这样起到了退火的作用,从而增加的焊缝的韧性,减少了低温脆性。
关于材质为Q345(16Mn)的H型钢支柱的低温焊接性分析
1.概述
Q345钢属16Mn系列钢种,一般在热轧状态下供货,属于低合金高强度钢,它具有良好的综合力学性能、低温冲击韧性,冷冲压性及切削性,在机械行业中应用极广,在我公司接触网钢柱尤其H型钢柱中的应用也越来越多。
Q345(16Mn)钢是我国产量最大、应用最广的低合金高强度结构钢,其屈服强度≥345MPa,由于该钢是在低碳钢的基础上增加锰而形成的,合金元素含量较少,碳当量不高(一般CE小于0.40%),因此,焊接性良好。

(完整版)Q345对接工艺

(完整版)Q345对接工艺

Q345B材质钢结构现场焊接工艺的实施及质量控制方案Q345B属低合金高强结构钢,在现场施焊时,对其质量要求较高、材料介绍1. 材料特性:其中壁厚介于16-35mm寸,(T s>325Mpa壁厚介于35-50mm时,c s>295Mpa2. Q345钢的焊接特点2.1碳当量(Ceq)的计算Ceq=C+Mn /6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5计算Ceq=0.49%大于0.45%,可见Q345钢焊接性能不是很好,需要在焊接时制定严格的工艺措施。

2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题2.2.1热影响区的淬硬倾向Q345钢在焊接冷却过程中,热影响区容易形成淬火组织-马氏体,使近缝区的硬度提高,塑性下降。

结果导致焊后发生裂纹。

2.2.2冷裂纹敏感性Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。

在厚板焊接接头,扩散氢含量较高时,与拘束应力共同作用可能导致冷裂纹的产生。

、焊接施工流程坡口准备一点固焊一预热一焊道施焊一焊道清理一焊后热处理一自检/专检f无损检验三、焊接工艺参数的选择通过对Q345钢的焊接性分析,制定措施如下:1. 焊接材料的选用采用CO气体保护焊时,焊丝牌号选用的是JM-56(GB ER50-6),其材质为H08M n2S。

JM-56JM-56熔敷金属力学性能见下表:焊条手工电弧焊,选用低氢型碱性焊条E5015(J507)或E5016(J506)型电焊条。

2 •焊条的烘干:低氢型焊条烘干温度应为350~380C,保温时间应为1.5~2小时,烘干后缓冷放置于110~120C的保温箱中存放待用,焊条重复烘干次数不宜超过两次。

3. 坡口形式:(根据图纸和设备供货)柱与柱对接翼缘对接破口及梁柱连接翼缘对接破口形式::柱与柱对接腹板对接破口形式:5.焊接电流:为了避免焊缝组织粗大,造成冲击韧性下降,必须采用小规范焊接。

对于CO气体保护焊,具体措施为:对于焊条手工电弧焊,焊条直径与电流要匹配,建议参数如下:6 •焊接电压:电弧电压取决于弧长,弧长长短对焊缝质量影响很大。

Q345R钢的焊接工艺

Q345R钢的焊接工艺

Q345R钢的焊接工艺摘要:q345r钢是低合金高强度结构钢,是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢材,具有良好的综合力学性能和工艺性能,适合于重要的焊接结构,特别是压力容器。

本文主要通过阐述q345r钢焊接性分析及制定合理的焊接工艺,满足了产品的质量要求,提高了焊接生产效率和焊接质量、降低了生产成本。

关键词:q345r 碳当量焊接缺陷焊接变形和应力焊接工艺q345r钢材表示低合金高强度结构钢,用屈服强度值“屈”字和压力容器“容”字的汉语拼音首位字母表示,q——“屈”汉语拼音首位字母;345——屈服点值mpa;r——“容”汉语拼音首位字母。

q345r钢是一种含有锰和硅的低合金钢,它比低碳钢q235增加了1%左右的含锰量,但屈服点却增加了近50%。

q345r钢是重要的焊接结构常采用的材料,常用于制造压力容器。

一般供货状态为:热轧、冷轧或正火处理等。

1 q345r钢材焊接性分析1.1 q345r钢材碳当量计算q345r的可焊性在低合金钢中较好,由于含有一定量的合金元素,淬硬、冷裂倾向都比低碳钢大一些。

常温下焊接q345r时,焊接热影响区一般不出现淬硬组织,其最高硬度通常小于300hbs。

在常温下施焊时,焊接工艺与低碳钢的基本相同。

q345r的抗拉强度为460~640 mpa,按照等强度要求,应采用e50型焊条。

增大焊接电流时,因冷却速度变慢,所以硬度较低,即淬硬倾向变小。

在低温下焊接时可能会出现脆硬组织,易产生焊接裂纹。

因此,在低温焊接、厚板焊接时应采取预热的措施,防止脆硬组织导致裂纹的产生。

1.2 q345r钢焊接内部缺陷分析q345r钢常见的焊接缺陷包括外观缺陷和内部缺陷。

外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷、表面气孔、冷裂纹等;内部缺陷有热裂纹、冷裂纹、内部气孔、夹渣、未焊透等。

1.2.1 冷裂纹q345r钢属于低合金压力容器专用钢,其碳当量0.4%左右,焊接性优良。

除大厚度钢板和环境温度很低等情况下焊接外,一般不需要预热和严格的控制热输入来控制焊接冷裂纹。

Q345钢板焊接性能研究

Q345钢板焊接性能研究

Q235
235 375~500 ≥26
Q345
360
500
23
193
158
由表 1 、表 2 可看出 ,Q345 钢板是在 Q235 的基
础上增添了较多的锰和少的硅而形成的 ,锰和硅都
能溶入铁 ,起固溶强化作用 ,显然锰的强化作用大 ,
和 Q235 相比 ,强度有所提高 ,冲击韧性优于 Q235 ,
图 4 母材的显微组织 ×100
3 结论 1) Q345 钢板无热裂纹倾向 ; 2) Q345 钢板焊接接头热影响区没出现裂纹 ; 3) Q345 钢板焊缝的化学成份与母材的相近 ,焊
接接头的抗拉强度 、硬度较高 ,但韧性较低 ; 4) Q345 钢板焊接接头的过热区形成了魏氏组
织 ,容易产生脆化 ,构成了接头的薄弱环节 ,这时宜 以小线能量焊接 ,在过热区获取板条马氏体 ,韧性会 大大改善 。 4 参考文献
图 2 过热区的显微组织 ×100
图 3 重结晶区的显微组织 ×100
和珠光体已全部转化为奥化体 ,又由于加热温度较 低 (一般低于 1100 ℃) 奥氏体晶粒未显著长大 ,因此 在空气中冷却以后会得到均匀而细小的铁素体和珠 光体 。
4) 母材的显微结构组织 :铁素体和珠光体呈带 状如图 4 。从金相组织可看出 ,过热区形成了魏氏组 织 ,容易产生脆化 ,构成了接头的薄弱环节 ,这时宜 以小线能量焊接 ,在过热区获取板条马氏体 ,韧性会 大大改善 。
1) 焊缝金属的显微组织如图 1 ,柱状晶分布 ,晶 界处为铁素体 ,晶内为索氏体和针 、块状分布的铁素 体 。冷却时 ,由于向外散热 ,故使焊缝的熔融金属 沿热扩散方向结晶而获得柱状晶 ,此时 ,先共析的铁 素体沿柱状晶界析出 ,由于温度较高 ,且冷速又稍 快 ,因此组织呈过热特征 ,但随后的冷却过程中 ,奥 氏体因过冷度较大 ,而转变为索氏体组织 。焊缝组 织下方为融合区 ,此处融合情况良好 。
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Q345钢板焊接性能分析摘要:本文进行了Q345钢板焊接性能分析。

首先根据板材制定了埋弧焊对接试验,然后用卧式显微镜对焊接接头进行宏观和微观分析,并用维氏硬度测试仪检测焊接接头的维氏硬度,同时通过磁粉检测对焊接试样进行了无损检测。

最终通过对试验数据进行分析,得出此种材料的焊接性能,并与理论进行分析比较,总结了影响Q345焊接性的因素。

关键词:Q345;埋弧焊;卧式显微镜;维氏硬度;磁粉检测The Welding Performance Analysis of Q345 Steel PlateAbstract:This article has conducted the welding performance analysis of Q345 steel plate.First of all, on the basis of the plate, we drew up a submerged arc welding butt joint test, then used horizontal microscope to analyze the macrostructure and microstructure of the welding joint, and used HV tester to test its Vickers hardness, at the same time, using the magnetic particle testing to detect the welding sample on the nondestructive testing.Finally analyzed the test data, summing up such material welding performance, and carried on the analysis comparison theory, summarized the influence factors of Q345 weld ability.Keywords:Q345; Submerged Arc Welding; Horizontal Microscope; HV; Magnetic Particle TestingQ345(16Mn)是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。

牌号化学成分(质量分数,%)Q345 C Si Mn Nb S P0.12~0.18 0.551.0~1.600.015~0.0500.025~0.045≤0.050本实验所用试样为Q345(250×40×10)1、埋弧焊工艺1.1 埋弧焊方法简介埋弧焊是指电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法,为电弧焊的一种。

埋弧焊的特点是在电弧热的作用下,焊丝、焊剂和焊件被熔化形成的一层由熔渣和气体组成的保护膜,对焊接区起到隔离空气、绝热和屏蔽光辐射的作用。

这种焊接方法,生产率高,焊缝质量好,无弧光辐射和火花飞溅,在室内和室外都可焊接各种钢结构。

适用于焊接低碳钢、低合金钢及不锈钢等金属。

1.1.1焊接设备图1—1 埋弧焊设备如图1—1所示,埋弧焊设备包括埋弧焊机和各种辅助设备。

其中,埋弧焊机是核心部分,由机械系统、焊接电源和控制系统三部分组成。

辅助设备是为了使焊缝处于最佳施焊位置,或为了达到某些工艺目的所配置的工艺装置,包括使焊件准确定位和夹紧的焊接夹具,使焊件旋转、倾斜、翻转的焊件变位机,使焊接机头准确送到待焊位置的焊机变位机,以及能自动回收焊剂的焊剂回收器等。

1.2 焊接过程1.2.1 焊前准备(1)坡口的选择由于埋弧焊使用的电流比较大,熔透深度比较大,因此当焊件厚度小于14mm时可以不开坡口,这样仍能保证良好的焊缝成形。

试验所用焊件厚度为10mm,因此,不开坡口。

(2)焊件的清理焊接前,用砂纸打磨焊件待焊部位及其周边部位,以清除其表面的锈蚀、油污、水分、氧化皮等。

(3)焊丝的清理和焊剂的烘干焊接前,将焊丝表面清理干净。

同时,将试验所用焊剂HJ431按250℃、2h烘干。

(4)焊件的装配焊件装配时,必须保证间隙均匀,高低平整。

定位焊的位置应在第一道焊缝的背面,长度一般应大于30mm。

此次定位焊选用CO2气体保护焊,在焊件的对接部位两端焊接1cm左右长的焊缝,防止埋弧焊过程中焊件的开裂。

1.2.2焊接工艺参数的选择本实验所用试样为Q345(250×40×10),不开坡口,对接接头双面焊,选用焊丝H10Mn2(Φ1.2)、焊剂HJ431。

根据试样厚度及焊丝直径查《熔焊方法与设备》一书中表5-13选择埋弧焊工艺参数如下表1—1所示:表1—1 不开坡口对接接头双面焊的焊接参数1.2.3焊接操作过程本实验所用的埋弧焊机型号为MZ-1000(A310-1000)。

具体操作步骤如下:1、在焊料斗内装上HJ431焊剂;2、在焊机上安装H10Mn2焊丝;3、将表面清理过并进行定位焊(CO2气保焊)后的焊件在工作台上放置好;4、合上电源,打开焊机开关,让焊接小车预行走,对正焊缝;5、按表5设置10mm的Q345对接接头正面焊接参数;6、将焊料斗上的闸门打开;7、按下启动按钮,埋弧焊机自动进行引弧和焊接;8、正面焊接完成后,待焊件稍微冷却后清除焊缝上渣皮,翻转焊件;9、设定反面焊接参数,继续进行另一面的焊接;10、反面焊接完成后,按下停止按钮。

2.金相试样的制备2.1金相显微镜金相显微分析是研究金属和合金组织的主要方法之一,为了探索金属材料的性能,经常需要进行金相组织的检查和分析。

金相显微分析是利用显微镜的光学理论借助于试样表面对光线的放射特点来进行的。

为了对金相显微组织进行鉴别和研究,需要将所分析的金属材料制备成一定尺寸的试样,并经研磨、抛光与腐蚀等工序,最后通过金相显微镜来观察和分析金相的显微组织状态及分布情况。

显微组织包括相的组成、数量、形态、大小、分布。

显微缺陷则包括各种非金属夹杂物、裂纹(性质、大小、形态、走向及其与显微组织的关系等)、显微孔洞(大小、分布)、珠光体球化程度和石墨化程度、脱碳、过烧、过热……。

光学金相显微分析广泛用于火电厂,已成为电厂金属监督中不可缺少的一种重要分析方法。

2.1.1金相显微镜放大原理放大镜是最简单的一种光学仪器,它实际上是一块会聚透镜(凸透镜),利用它就可以将物体放大。

但金相显微镜不象放大镜那样由单个透镜组成,而是由两组透镜组成。

金相显微镜是依靠光学系统实现放大作用的,其基本原理如图2—1所示。

光学系统主要包括物镜、目镜及一些辅助光学零件。

对着被观察物体A B的一组透镜叫物镜O1;对着眼睛的一组透镜叫目镜O2。

现代显微镜的物镜和目镜都是由复杂的透镜系统所组成。

图2—1 金相显微镜光路图光学显微镜的放大倍数可达到1600~2000倍。

当被观察物体AB置于物镜前焦点略远处时,物体的反射光线穿过物镜经折射后,得到一个放大的倒立实像A1B1(称为中间象)。

若A1B1处于目镜焦距之内,则通过目镜观察到的物象是经目镜再次放大了的虚象A1’B1’。

由于正常人眼观察物体时最适宜的距离是250mm(称为明视距离),因此在显微镜设计上,应让虚象A1’B1’正好落在距人眼250mm处,以使观察到的物体影像最清晰。

金相显微镜总的放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积,即M总=M物ХM目。

在使用显微镜观察试样时,应根据其组织的粗细情况,选择适当的放大倍数。

以细节部分观察得清晰为准。

显微镜的鉴别能力(鉴别率)是显微镜也是物镜最重要的特性,它是指显微镜对于试样上最细微部分所能获得清晰映象的能力。

物镜的数值孔径,表示物镜的聚光能力。

物镜的数值孔径越大,表明物镜的鉴别能力也就是显微镜的鉴别能力越高。

2.1.2 金相显微镜的操作步骤金相显微镜是一种精密光学仪器,在使用时要求细心和谨慎,严格按照使用规程进行操作。

①将显微镜的光源插头接在低压(6V~8V)变压器上,接通电源。

②根据放大倍数,选用所需的物镜和目镜,分别安装在物镜座上和目镜筒内,旋动物镜转换器,使物镜进入光路并定位(可感觉到定位器定位)。

③将试样放在样品台上中心,使观察面朝下并用弹簧片压住。

④转动粗调手轮先使镜筒上升,同时用眼观察,使物镜尽可能接近试样表面(但不得与之相碰),然后反向转动粗调手轮,使镜筒渐渐下降以调节焦距,当视场亮度增强时,再改用微调手轮调节,直到物象最清晰为止。

⑤适当调节孔径光栏和视场光栏,以获得最佳质量的物象。

⑥如果使用油浸系物镜,可在物镜的前透镜上滴一些松柏油,也可以将松柏油直接滴在试样上,油镜头用后,应立即用棉花沾取二甲苯溶液擦净,再用擦镜纸擦干。

2.1.3卧式显微镜本实验所用设备为卧式金相显微镜。

大型卧式显微镜主要由电源箱、照明光源、显微镜主体、垂直照明器、投影与摄影装置等部分组成,如图2—2所示。

这种显微镜采用双筒目镜,使观察更为方便。

光源方面增加了氙灯,这是一种较新颖的光源,提高了光源强度,有利于高倍、偏光、暗场的观察并提高显微镜摄影的质量。

图2—2 卧式显微镜该设备直接与计算机相连接,可以直观的在计算机上显示金属试样的微观组织,并且可以拍摄所需组织的金相照片,操作方便简洁。

2.2金相试样的制备金相试样制备的质量好坏,直接影响到组织观察的结果。

如果样品制备不符合特定要求,就有可能由于出现假象而产生错误的判断,致使整个分析得不到正确的结论。

因此,为了得到合乎要求的理想金相显微组织试样,需要经过一系列的制备过程。

2.2.1 试样制备过程:(1)截取所需试样的表面选择合适的、有代表性的试样是进行金相显微分析及其重要的一步。

金相试样的选择要考虑取样部位、取样方法和试样尺寸三部分。

a.取样部位●取样部位及检测面的选择取决于被分析材料或零件的特点、加工工艺过程及热处理过程,应选择有代表性的部位;●生产中常规检验所用试样的取样部位、形状、尺寸都有明确的规定;●检验和分析失效的原因时,应根据失效的原因,除了在材料失效的部位取样外,还需要在距离破坏处较远的部位取样,以便于对比分析;●对于一般经热处理后的零件,由于金相组织比较均匀,试样截取可在任一截面进行。

b.试样的截取方法●取样时,应该保证不使被观察的截面由于截取而产生组织变化,因此对不同的材料要采用不同的截取方法;●对于软材料,可以用锯、车、刨等加工方法;●对于硬材料,可以用砂轮切片机切割或电火花切割、线切割等方法;●对于硬而脆的材料,如白口铸铁,可以用锤击方法;●在大工件上取样,可用氧气切割等方法;●在用砂轮机切割或电火花切割时,应采取冷却措施,以减少由于受热而引起的试样组织变化。

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