焊缝接头组织的金相观察与分析
10cr9mo1vnbn耐热钢焊缝金相组织研究
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焊接冶金实验报告45#钢与Q235焊接焊接接头组织性能分析金相硬1度
45#钢与Q235焊接焊接接头组织性能分析XXXX（XXXXX）（swjtu材料学院成型一班）摘要：焊缝组织性能和母材有所区别，选择45#钢与Q235焊接接头作为研究对象，进行手工焊后取样，通过研究硬度分布情况和焊缝、热影响区以及母材的金相组织的变化，分析所需要的结果。
关键词：硬度分布45#钢与Q235接头组织性能焊缝及热影响区的显微组织是评价焊接接头质量的重要指标之一。
焊接金相检验的目的，一方面是为了检验焊接接头的质量是否符合有关标准的规定；另一方面是通过对一些焊接接头的进行分析鉴别金相组织各区域的缺陷的分布、性质，从而判定缺陷产生的原因，45#钢与Q235焊接在定位构件等制造中有重要的应用。
一、实验材料和方法：1.1实验材料：焊接使用的材料为45#钢与Q235钢焊接接头试样1.2.1金相组织观察取焊接接头试样经240#、600#、800#、1000#、1200#、1500#水磨砂纸打磨后抛光，抛光至无划痕，用4%硝酸酒精试剂腐蚀，用光学显微镜对制备好金相试样进行组织观察与分析。
1.2.2显微硬度测试试样截取方位，数量及方法按《GB/T2649—81焊接接头机械性能试验取样方法》规定。
截取的样坯应包括焊接接头的所有区域。
试样表面必须与支撑面相互平行，表面粗糙度应符合相应硬度测试法《GB/T4340.1—2009金属材料维氏硬度试验》的规定。
本次试验采用的是HVA-10A型小负荷维氏硬度计和HVS-30型数显维氏硬度计。
本实验中硬度试样为45#钢与Q235焊接焊接接头，硬度点沿垂直于焊缝方向分布，硬度取样点可垂直于焊缝，每个0.5mm测1点，离焊缝较远后可距离大些（母材），2mm 测1点。
2试验结果2.1 金相试验结果45#与Q235焊接接头的金相组织见图1所示。
(a) (b) (c)(a)45#母材组织（b）45#热影响区组织（c）焊缝组织(d)Q235母材组织图1（a）中为为45#母材的金相组织，为大块区珠光体与块状多面体晶粒铁素体混合分布。
焊接接头质量评定方法
焊接接头质量评定方法焊接接头是常见的金属连接方式，广泛应用于各个行业和领域。
它的质量评定方法对于保证焊接接头的可靠性和安全性非常重要。
本文将探讨几种常见的焊接接头质量评定方法，帮助读者更好地了解焊接接头的质量控制。
1. 目测检查法目测检查法是最简单、最常用的焊接接头质量评定方法之一。
通过肉眼观察焊接接头的外观，判断焊缝的形状、均匀性、焊缝内无夹渣等情况。
如果焊缝呈现出均匀、连续、无气孔或夹渣的特征，可以初步判断接头质量良好。
然而，目测检查法不能准确评定焊缝内部缺陷，因此需配合其他评定方法使用。
2. 焊接试验法焊接试验法通过对焊接接头进行物理、力学或化学性能测试，来评定接头质量。
常见的焊接试验包括抗拉试验、弯曲试验、冲击试验等。
通过这些试验，可以获得焊接接头的材料强度、韧性和耐冲击性等参数。
这些参数的合格与否，可以直接反映出接头的质量。
3. 焊接缺陷检测法焊接缺陷检测法是评定焊接接头质量的重要手段之一。
常用的焊接缺陷检测方法包括X射线检测、超声波检测、磁粉检测等。
这些方法可以检测焊接接头内部的缺陷，如气孔、夹渣、裂纹等。
通过缺陷检测，可以及时发现和修复接头的问题，确保焊接接头的质量合格。
4. 金相检测法金相检测法是通过对焊接接头进行材料组织分析，来判断接头质量的一种方法。
通过金相显微镜观察焊接接头的金属组织结构，可以评估焊缝的晶格结构、晶粒尺寸、相组成等情况。
金相检测可以帮助检测焊接接头是否存在晶界腐蚀、晶界偏析等缺陷，并评估接头的强度和韧性。
5. 小试件法小试件法是通过焊接试样制备和检测工艺参数，来评估焊接接头质量的方法。
通过制备焊接试样，选择适当的焊接工艺参数，然后进行焊接试验和性能测试。
根据试样的试验结果，可以评定实际焊接接头的质量。
综上所述，焊接接头质量评定方法涵盖了目测检查法、焊接试验法、焊接缺陷检测法、金相检测法和小试件法等多种手段。
不同的评定方法在实际应用中相互补充，确保了焊接接头的质量控制和安全可靠。
钢筋焊接接头试验方法标准
钢筋焊接接头试验方法标准钢筋焊接接头试验方法标准是对钢筋焊接接头进行检测和评定的规范，其目的是为了确保钢筋焊接接头的质量和可靠性，保证其在工程施工中的安全可靠性。
本文将针对钢筋焊接接头试验方法标准进行详细介绍，以便于工程技术人员和相关人员能够准确理解和执行。
一、试验前准备。
在进行钢筋焊接接头试验之前，首先需要对试验设备进行检查和校准，确保设备的准确性和稳定性。
同时，需要对试验样品进行准备，包括钢筋焊接接头的制作和标识，以及试验样品的数量和位置布置等。
二、试验项目及方法。
1. 视觉检查，通过裸眼或辅助工具对钢筋焊接接头进行外观检查，包括焊缝形状、焊接质量、气孔、夹渣、裂纹等情况的检查。
2. 强度试验，采用拉伸试验或弯曲试验对钢筋焊接接头进行强度检测，评定其承载能力和稳定性。
3. 延性试验，通过冲击试验或冷弯试验对钢筋焊接接头的延性进行检测，评定其在外力作用下的变形和破坏情况。
4. 金相组织分析，对钢筋焊接接头进行金相组织分析，观察焊缝和母材的组织结构和相变情况，评定其组织性能和热影响区情况。
5. 耐蚀性试验，通过盐雾试验或化学腐蚀试验对钢筋焊接接头进行耐蚀性检测，评定其在腐蚀介质中的抗蚀性能。
三、试验结果评定。
根据试验项目和方法对钢筋焊接接头进行检测后，需要对试验结果进行评定和分析。
对于合格的接头，应当进行标识和记录，并可以进行进一步的工程应用；对于不合格的接头，应当进行原因分析和处理措施，并可以进行重新试验或修复处理。
四、试验报告。
完成钢筋焊接接头试验后，需要编制试验报告，对试验过程、试验结果、评定意见等进行详细记录和总结，以便于后续工程施工和验收使用。
结语。
钢筋焊接接头试验方法标准对于保障工程质量和安全具有重要意义，因此在进行试验时需严格按照标准要求进行操作，确保试验结果的准确性和可靠性。
同时，工程技术人员和相关人员应当不断学习和掌握最新的试验方法和技术，以便更好地应用于工程实践中。
焊接接头的组织
焊接接头的组织一、实验目的1.掌握焊接接头各区域典型的金相组织。
2.熟悉焊接接头各区域的性能变化。
二、实验设备及材料 1.金相显微镜。
2.焊接试样。
3.预磨机4.抛光机 三、实验原理熔化焊是局部加热的过程，焊缝及其附近的母材都经历一个加热和冷却的过程。
焊接热过程将引起焊接接头组织和性能的变化，从而影响焊接质量。
焊接接头组织由焊缝金属和热影响区两部分组成。
现以低碳钢为例，根据焊缝横截面的温度分布曲线，结合铁碳合金相图，对焊接接头各部分的组织和性能变化加以说明，见图13-1。
1．焊缝金属焊缝区的金属在焊接时处于完全熔化状态，它的结晶是从熔池底壁上许多未熔化的晶粒开始的。
因结晶时各个方向冷却速度不同，垂直于熔合线方向冷却速度最大，所以晶粒由垂直于熔合线向焙池中心生长，最终呈柱状晶，如图13-2所示。
熔池中心最后结晶，聚集了等轴状低熔点合金和夹杂物，并可能在此处形成裂纹。
焊缝金属结晶后，其成分是填充材料与熔化母材混合后的平均成分。
在随后的冷却过程中，若发生相变，则上述组织均要发生不同程度的转变。
对低碳钢来说，焊缝组织大部分是柱状的铁素体加少量的珠光体。
2．热影响区热影响区是指焊缝两侧因焊接热作用而发生组织和性能变化的区域。
按受热影响的大小，热影响区可分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
1）熔合区熔合区是焊缝和基体金属的交界区，相当于加热到固相线和液相线之间的区域。
由于该区域温度高，基体金属部分熔化，所以也称为“半熔化区”。
熔化的金属凝固成铸态组织，未熔化金属因温度过高而长大成粗晶粒。
此区域在显微镜下一般为2~3个晶粒图13-1 低碳钢焊接接头组织变化示意图 1-熔合区；2-过热区；3-正火区；4-部分相变区的宽度，有时难以辩认。
该区城虽然很窄，但强度、塑性和韧性都下降；同时此处接头断面变化．将引起应力集中，很大程度上决定着焊接接头的性能。
2）过热区过热区是热影响区中最高加热温度在1100℃以上至固相线温度区间的区域．该区域在焊接时．由于加热温度高，奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，所以也称为“粗晶区”。
钢筋焊接接头试验方法
钢筋焊接接头试验方法钢筋焊接接头试验方法是评估焊接接头质量和性能的重要环节，它可以确保焊接接头的强度、韧性和可靠性。
下面将详细介绍常用的钢筋焊接接头试验方法。
1. 金相显微镜观察金相显微镜是一种常用的检测钢筋焊接接头材料显微组织及其缺陷的方法。
通过磨削、腐蚀、抛光等处理，可以获得焊接接头的横截面，并使用金相显微镜观察和分析熔合区、热影响区和基材的显微组织，以评估焊缝的质量。
2. 拉伸试验拉伸试验是评价焊接接头强度的常用方法。
在拉伸试验中，将焊接接头试样固定在拉伸试验机上，施加外力逐渐拉伸试样，测量载荷和延伸量。
通过拉伸实验，可以得到焊接接头的抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标，用于评估焊接接头的质量。
3. 冲击试验冲击试验是评估焊接接头韧性的常用方法。
常采用冲击试验机对焊接接头进行冲击试验，测量冲击能量吸收量，得到吸收冲击能量的指标，如冲击韧性指数。
冲击试验可以模拟实际工作条件下的冲击载荷，评估焊接接头对冲击载荷的抵抗能力和防护性能。
4. 弯曲试验弯曲试验可评估焊接接头的弯曲性能。
在弯曲试验中，将焊接接头试样放置于弯曲试验机上，施加弯曲载荷，观察和记录焊接接头的断裂面形态、弯曲承载力和变形情况，评估焊接接头的弯曲性能。
5. 无损检测无损检测是一种非破坏性检测方法，用于评估焊接接头的缺陷和质量问题。
常用的无损检测方法有超声波检测、射线检测和磁粉检测等。
通过无损检测手段可以发现焊接接头的内部缺陷，如焊缝中的气孔、夹杂物、裂纹等，并对其进行评估和分类。
除了上述试验方法，还可以根据具体需要进行其他试验，如疲劳试验、扭转试验等。
需要注意的是，进行钢筋焊接接头试验时，应严格按照相关标准进行操作，确保试验结果的准确性和可信度。
综上所述，钢筋焊接接头试验方法主要包括金相显微镜观察、拉伸试验、冲击试验、弯曲试验和无损检测等方法。
通过这些试验可以全面评估焊接接头的质量和性能，为钢筋焊接工程的安全可靠性提供依据。
金相检验9-焊接件的金相检验PPT课件
•33
（二）气孔
气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴
焊缝密集气孔
•34
（三）夹渣
残留在焊缝中的熔渣。可分为线状、孤立及其他型式三种
•35
（四）未熔合
在焊缝金属和母材之间或焊道金属之间未完全熔化结合的部 分。
可分为侧壁未熔合（图4011）、层间未熔合（图4012）、焊缝 根根部部未未熔熔合合(图4013)．
•2
④自然冷却，冷却速度快:
热处理可根据要求控制冷却速度或在冷却过程 中不同阶段进行保温,焊接时,局部加热、熔池的 体积小、自然条件下冷却,冷却速度快，平均冷却 速度约为l0～100℃／s。
⑤动态结晶：
熔池一般均随热源的移动而移动，同时焊条的 摆动，电弧的吹力，还会使熔池发生强烈的搅拌 作用。可见，是在运动状态下结晶的，因此焊缝 凝固时各处的最大温度梯度的方向不断地变化， 晶体长大的方向也随之而改变。
•20
•21
四、焊接接头的显微组织观察
• 焊缝金属 一次组织：铸态组织，熔化状态后经形核和长大
完成结晶的高温组织形态。 二次组织：固态相变组织，室温下的显微组织。
• 熔合线热影响区：熔合区，粗晶区（过热 区），细晶区（相变重结晶区），部分相 变区
• 母材区
•22
（一）焊缝的组织特征
1．连接长大
•10
4、基体组织分析（母材）
• a.鉴别材料中非金属夹杂物，显微裂纹的类 型，观察其形态和分布，测量其数量和大 小。
• b.鉴别被检件显微组织的组成，各种组织的 形貌、分布和数量，对晶粒度、带状组织 、非金属夹杂物、魏氏组织等。
• c.对异种钢焊接接头，焊缝两侧的母材及热 影响区均须检验。
焊缝分析报告
焊缝分析报告1. 研究背景焊接是一种常见的金属连接技术，广泛应用于汽车制造、造船、航空航天等行业。
焊缝的质量直接影响到焊接接头的强度和使用寿命。
因此，对焊缝的分析和评估显得尤为重要。
2. 焊缝分析方法2.1 目视检查目视检查是最简单直观的焊缝分析方法，通过观察焊缝的外观，可以初步判断焊缝的质量。
常见的目视检查指标包括焊缝的形状、焊缝的表面平整度、焊缝的缺陷情况等。
2.2 金相显微镜分析金相显微镜是一种常用的金属组织分析工具，通过对焊缝的金相组织进行观察和分析，可以了解焊缝的晶粒大小、晶界特征、相组成等信息，从而评估焊缝的质量。
金相显微镜分析需要对焊缝进行样品制备和金相显微观察。
2.3 力学性能测试力学性能测试是对焊缝强度和韧性等力学性能进行评估的方法。
常见的力学性能测试包括拉伸试验、冲击试验等。
通过力学性能测试，可以了解焊缝的承载能力和抗冲击能力，评估焊缝的质量。
3. 焊缝分析结果根据对焊缝的目视检查、金相显微镜分析和力学性能测试，得出以下焊缝分析结果：3.1 目视检查结果经过目视检查，焊缝形状整齐，焊缝表面平整度较高，无明显的表面缺陷。
3.2 金相显微镜分析结果通过金相显微镜分析，发现焊缝中的晶粒大小均匀，晶粒边界清晰，无晶界偏聚现象。
焊缝中的相组成均匀稳定，无明显的相分离现象。
3.3 力学性能测试结果经过拉伸试验，焊缝的强度达到设计要求，拉伸强度超过了材料的屈服强度。
经过冲击试验，焊缝的抗冲击能力良好，无明显的脆性断裂现象。
4. 焊缝分析结论综合以上分析结果，可以得出以下结论：焊缝的质量良好，符合设计和使用要求。
焊缝形状整齐，表面平整度高，金相组织均匀稳定，力学性能优良。
因此，可以认为焊缝的连接强度和使用寿命较高。
5. 焊缝改进建议尽管焊缝的质量较好，但在实际焊接过程中仍存在一些可以改进的地方。
以下是一些建议：•提高焊接工艺的操作规程，确保焊接过程的稳定性和一致性。
•加强焊接人员的技术培训，提高其焊接技能和质量意识。
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焊缝接头组织的金相观察分析
一、实验目的
1、认识焊缝区和热影响区各区段的组织特征。
2、了解焊缝金相检验方法和焊接接头的形成过程
3、掌握焊接组织对性能的影响
二、实验原理
焊接是工业生产中用来连接金属材料的重要加工方法。
根据工艺特点不同，焊接方法又分为许多种，其中熔化焊应用得最广泛。
熔化焊的实质就是利用能量高度集中的热源，将被焊金属和填充材料快速熔化，热后冷却结晶而形成牢固接头。
由于熔化焊过程的这一特点，不仅焊缝区的金属组织与母材组织不一样，而且靠近焊缝区的母材组织也要发生变化。
这部分靠近焊缝且组织发生了变化的金属称为热影响区。
热影响区内，和焊缝距离不一样的金属由于在焊接过程中所达到的最高温度和冷却速度不一样，相当于经受了不同规范的热处理，因而最终组织也不一样。
根据组织和性能区别，焊接接头分为焊接区和焊接影响区。
焊缝区，是熔池泠凝后为铸态组织，在冷却过程中，液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶形成的柱状晶组织，焊缝金属的性能一般不低于母材性能，但易产生裂纹。
以低碳钢为例，根据热影响区内各区段在焊接过程中所达到的最高温度范围，依次分为熔合区（固相线一液相线），过热区（1100℃——固相线）；完全正火区（AC3——1100℃）；不完全旺火区（AC1～AC3）。
对易淬火钢而言，还会出现淬火组织。
热影响区如图所示如图所示
（1）熔合区即融合线附近焊缝金属到基体金属的过渡部分，温度处在固相线附近与液相线之间，金属处于局部熔化状肪，晶粒十分粗大，化学成分和组织极不均匀，冷却后的组织为过热组织，呈典型的魏氏组织。
这段区域很窄（0.1-1mm）,金相观察实际上很难明显的区分出来，但该区对于焊接接头的强度、塑性都有很大影响，往往熔合线附近是裂纹和脆断的发源地。
（2）过热区（粗晶粒区）加热温度范围Tks-Tm(Tks为开始晶粒急剧长大温度，Tm 为熔点)，当加热至1100℃以上至熔点，奥氏体晶粒急剧长大，尤其在1300℃以上，奥氏体晶粒急剧粗化，焊后空冷条件下呈粗大的魏氏组织，塑性、韧性降低，使接头处易出现裂纹。
（3）正火区（细晶粒区）即相变重结晶区，加热温度范围AC3- Tks之间，约为900-1100℃，全部为奥氏体，空冷后得到均匀细小的铁素体+珠光体组织，相当于热处理中的正火组织，故又称正火区。
（4）部分相变区，即不完全重结晶区，加热温度AC1- AC3，约750-900℃，钢被加热奥氏体+ 部分铁素体区域，冷却后的组织为细小铁素体+珠光体+部分大块未变化的铁素体，晶粒大小不均匀。
焊接结构的服役能力和工作可靠性，既取决于焊缝区的组织和质量，也取决于热影响区的组织和宽窄。
因此对焊接接头组织进行金相观察与分析已成为焊接生产与科研中用以评判焊接质量优劣，寻找焊接结构的失效原因的一种重要手段。
本实验采用焊接生产中应用最多的低碳钢为母材，用手工电弧施焊，然后对焊接接头进行磨样观察。
三、实验设备及器材
1、母材（35），焊接材料（焊条-E5015）
2、砂轮切割机一台。
3、钳工工具一套。
4，制备金相试样的全部器材。
5、金相显微镜若干台。
四、实验方法与步骤
在金相显微镜上观察制备好的焊接接头试样。
光用低倍镜镜头（放大100倍）观察焊缝区及热影响区全貌，再用高倍镜镜头（400倍）逐区进行观察，注意识别各区的金相组织特征, 并画出草图。
五、实验报告要求
1、明确实验目的。
2、画出焊接接头各区段的金相图，并指出其形貌特征。
3，解释焊接接头各区段组织的形成原因，如何通过热处理改善。