焊接接头的性能及其影响因素
焊接接头的组成
1、焊接接头的组成，影响焊接接头组织和性能的因素。
（1）接头组成：包括焊缝、熔合区和热影响区。
（2）组织1）焊缝区接头金属及填充金属熔化后，又以较快的速度冷却凝固后形成。
焊缝组织是从液体金属结晶的铸态组织，晶粒粗大，成分偏析，组织不致密。
但是，由于焊接熔池小，冷却快，化学成分控制严格，碳、硫、磷都较低，还通过渗合金调整焊缝化学成分，使其含有一定的合金元素，因此，焊缝金属的性能问题不大，可以满足性能要求，特别是强度容易达到。
2）熔合区熔化区和非熔化区之间的过渡部分。
熔合区化学成分不均匀，组织粗大，往往是粗大的过热组织或粗大的淬硬组织。
其性能常常是焊接接头中最差的。
熔合区和热影响区中的过热区(或淬火区)是焊接接头中机械性能最差的薄弱部位，会严重影响焊接接头的质量。
3）热影响区被焊缝区的高温加热造成组织和性能改变的区域。
低碳钢的热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区。
(1)过热区最高加热温度1100℃以上的区域，晶粒粗大，甚至产生过热组织，叫过热区。
过热区的塑性和韧性明显下降，是热影响区中机械性能最差的部位。
(2)正火区最高加热温度从Ac3至1100℃的区域，焊后空冷得到晶粒较细小的正火组织，叫正火区。
正火区的机械性能较好。
(3)部分相变区最高加热温度从Ac1至Ac3的区域，只有部分组织发生相变，叫部分相变区。
此区晶粒不均匀，性能也较差。
在安装焊接中，熔焊焊接方法应用较多。
焊接接头是高温热源对基体金属进行局部加热同时与熔融的填充金属熔化凝固而形成的不均匀体。
根据各部分的组织与性能的不同，焊接接头可分为三部分。
，在焊接发生熔化凝固的区域称为焊缝，它由熔化的母材和填充金属组成。
而焊接时基体金属受热的影响(但未熔化)而发生金相组织和力学性能变化的区域称为热影响区。
熔合区是焊接接头中焊缝金属与热影响区的交界处，熔合区一彀很窄，宽度为0．1～0．4mm。
（3）影响焊接接头性能的因素焊接材料焊接方法焊接工艺2、减少焊接应力常采用的措施有哪些？(1)选择合理的焊接顺序(2)焊前预热(3)加热“减应区”(4)焊后热处理3焊接变形的基本形式有哪些？消除焊接变形常用的措施有哪些？(1)焊接变形1)收缩变形2)角变形3)弯曲变形4)波浪形变形5)扭曲变形(2)措施1)合理设计焊接构件2)采取必要的技术措施①反变形法②加裕量法③刚性夹持法④选择合理的焊接顺序⑤采用合理的焊接方法4、为什么要对焊接冶金过程进行保护？采用的保护技术措施有哪些？焊接冶金过程特点：电弧焊时，被熔化的金属、熔渣、气体三者之间进行着一系列物理化学反应，如金属的氧化与还原，气体的溶解与析出，杂质的去除等。
6061铝合金MIG焊接头组织性能分析
6061铝合金MIG焊接头组织性能分析6061铝合金是一种常见的铝合金材料，具有优良的机械性能和耐腐蚀性能，常用于航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域。
在实际工程中，常常需要对6061铝合金进行MIG焊接来实现零部件的连接和修复。
焊接接头的组织性能对焊缝的性能和使用寿命至关重要，在焊接过程中需要严格控制焊接参数和工艺条件，以获得较好的焊接接头质量。
6061铝合金的MIG焊接接头主要包括母材区、热影响区和焊缝区。
母材区是未受热影响的铝合金基体，其组织主要由等轴晶粒和析出相组成，具有较好的强度和塑性。
热影响区是焊接接头中受到焊接热源影响的区域，其组织通常会发生变化，出现晶粒长大、析出相消耗和固溶元素富集等现象。
焊缝区是焊接过程中熔化的铝合金，其组织取决于焊接参数和工艺条件，主要由铝基固溶体和析出相组成。
6061铝合金的MIG焊接接头组织性能受到很多因素的影响，包括焊接参数、焊接材料、气体保护和焊接工艺等。
在选择焊接参数时，需要考虑焊接电流、焊接电压、焊接速度和气体流量等因素，以保证焊接接头的质量和性能。
焊接材料的选择也很重要，一般选用与母材相似的铝合金焊丝或焊条，以确保焊接接头的相容性和成形性。
气体保护是保证焊接接头质量的关键，常用的保护气体包括纯氩气和氩氧混合气体，能够有效防止氧化和氮化等缺陷的产生。
在实际焊接过程中，需要对焊接接头的组织性能进行详细分析和评价，通过金相显微镜观察接头的金相组织，测量晶粒大小、析出相尺寸和相分布等参数。
通过扫描电镜、X射线衍射分析和硬度测试等手段，进一步研究接头的微观结构和力学性能，评估焊接接头的质量和可靠性。
总的来说，6061铝合金的MIG焊接接头组织性能分析是实现高质量焊接的关键一步，需要对焊接参数、焊接材料、气体保护和焊接工艺等因素进行全面评估，保证焊接接头的组织均匀、强度高、硬度适中，以满足工程要求和使用环境的需求。
通过不断的实验研究和工程实践，不断优化焊接工艺，提高焊接接头的质量和性能，推动6061铝合金材料在各个领域的应用和发展。
焊接材料的性能及其影响因素分析
焊接材料的性能及其影响因素分析焊接是一种常见的金属连接方法，通过熔化金属材料并使其冷却后重新凝固，实现金属工件的连接。
而焊接材料的性能对焊接质量和连接强度有着重要的影响。
本文将对焊接材料的性能及其影响因素进行分析。
首先，焊接材料的性能包括力学性能、化学性能和物理性能等方面。
力学性能是指焊接材料在外力作用下的变形和破坏特性，如强度、韧性和硬度等。
焊接材料的强度是指其抵抗外力破坏的能力，而韧性则是指焊接材料在受力时的塑性变形能力。
硬度则是指焊接材料的抗压能力，通常用于评估焊接接头的耐磨性。
化学性能是指焊接材料在不同环境下的耐腐蚀性能，如抗氧化性、耐酸碱性等。
物理性能则包括焊接材料的导热性、导电性和热膨胀系数等。
其次，焊接材料的性能受多种因素影响。
首先是焊接材料的成分。
焊接材料通常由基体金属和填充金属组成，其成分对焊接接头的性能有着重要影响。
例如，填充金属的成分可以调整焊接接头的强度和韧性。
其次是焊接材料的热处理状态。
焊接材料经过热处理可以改变其晶体结构和性能，如提高强度和韧性。
此外，焊接过程中的热输入也会对焊接材料的性能产生影响。
过高的焊接温度可能导致焊接材料发生烧结、热裂纹等缺陷，从而影响焊接接头的质量。
再次，焊接材料的性能还受焊接工艺的影响。
焊接工艺包括焊接方法、焊接参数和焊接环境等。
不同的焊接方法对焊接材料的性能有着不同的要求。
例如，氩弧焊适用于焊接不锈钢等高合金材料，而电阻焊适用于焊接低碳钢等材料。
焊接参数，如焊接电流、焊接速度和焊接压力等，也会对焊接材料的性能产生影响。
过高或过低的焊接参数可能导致焊接接头的质量下降。
焊接环境的气氛对焊接材料的化学性能有着重要的影响。
例如，在氧气存在下进行焊接可能导致氧化反应，从而降低焊接接头的质量。
最后，焊接材料的性能评价方法多种多样。
常用的评价方法包括金相显微镜观察、拉伸试验、冲击试验和硬度测试等。
金相显微镜观察可以用于观察焊接接头的显微组织和缺陷情况。
电阻焊接机对焊接质量的影响因素及控制方法
电阻焊接机对焊接质量的影响因素及控制方法电阻焊接是一种常用的金属焊接方法，广泛应用于工业生产中。
电阻焊接机是实现电阻焊接过程的主要设备之一，其对焊接质量影响较大。
本文将从电阻焊接机的角度，探讨焊接质量的影响因素以及相应的控制方法。
一、影响电阻焊接质量的因素1. 材料选择电阻焊接的材料选择直接影响焊接质量。
在电阻焊接过程中，需要对接的金属材料具有一定的导电性和可焊性。
不同材料之间的相容性和界面特性也会对焊接质量产生影响。
2. 焊接电流焊接电流是影响焊接质量的重要参数之一。
电流大小直接影响焊接接头的热量和金属结晶状态。
如果焊接电流过大，容易造成焊接过热，导致焊缝断裂；而电流过小，则会导致焊接接头强度不足。
3. 焊接时间焊接时间是指电流通过焊接接头所需的时间。
焊接时间过长可能导致接头过热，焊接质量下降；而时间过短则可能导致接头焊接不牢固，焊缝出现裂纹。
4. 电极压力电极压力是控制焊接接头的质量的重要参数之一。
适当的电极压力能够保证接头与电极之间的充分接触，加强导电性，提高焊接接头的强度。
电极压力过大或过小都会对焊接质量产生不良影响。
5. 焊接环境焊接环境的气氛对焊接质量也有一定影响。
在某些特殊环境下，如高温、高湿度、有腐蚀性气体等环境下进行焊接，可能会导致焊接接头出现气孔、熔洞等缺陷。
6. 焊接设备状态焊接设备的运行状态和性能也对焊接质量有直接影响。
如果电阻焊接机的电流不稳定、电极磨损严重，都会导致焊接质量下降。
二、电阻焊接质量的控制方法1. 严格控制焊接参数合理选择焊接材料，控制焊接电流和电压，确保电极间的良好接触，并保持焊接时间适中。
通过严格控制这些参数，可以提高焊接质量，并确保焊接接头的牢固性。
2. 定期维护与检查焊接设备定期对电阻焊接设备进行维护保养，检查电极磨损情况，保证设备正常运行。
合理安排焊机的使用周期，避免设备过度磨损，及时更换磨损严重的电极，以确保焊接质量始终稳定。
3. 提供良好的焊接环境在进行电阻焊接时，应确保焊接环境干燥、清洁，避免湿度过高或有腐蚀性气体的存在。
焊接接头的熔深与熔宽控制技巧
焊接接头的熔深与熔宽控制技巧焊接是一种重要的连接工艺，广泛应用于制造业中。
焊接接头的质量不仅取决于焊接工艺、焊接材料等因素，还与焊缝的熔深和熔宽有关。
本文将介绍焊接接头的熔深与熔宽控制技巧。
一、熔深控制技巧熔深是焊接接头焊缝穿透工件表面的深度，对焊缝的质量和强度具有重要影响。
以下是几种常用的熔深控制技巧：1. 控制电流大小焊接过程中，合适的电流大小直接影响到焊接接头的熔深。
电流过大会导致焊缝过深，过小则会导致焊缝不够深。
因此，选取适宜的焊接电流是控制熔深的关键。
2. 控制焊接速度焊接速度与电流共同影响焊接接头的熔深，焊接速度快会导致焊缝熔深不够，焊接速度慢则会导致焊缝过深。
因此，在实际操作中需要根据具体焊接条件，控制焊接速度以达到适宜的熔深。
3. 选用合适的焊接电极形状焊接电极形状的选择也会影响焊接接头的熔深。
一般来说，直径较小的焊接电极可以产生较深的焊缝，而直径较大的焊接电极则会产生较浅的焊缝。
根据实际需求，选择合适的焊接电极形状，有助于实现所需的熔深。
二、熔宽控制技巧熔宽是焊接接头焊缝表面的宽度，在焊接接头的强度和外观上起着重要的作用。
以下是几种常用的熔宽控制技巧：1. 控制电弧长度电弧长度对焊接接头的熔宽具有重要影响。
电弧过长会导致焊缝熔宽过大，电弧过短则会导致焊缝熔宽过小。
因此，合理控制电弧长度是控制熔宽的关键。
2. 控制焊接速度焊接速度是影响焊接接头熔宽的重要因素之一。
焊接速度快会导致焊缝熔宽较窄，焊接速度慢则会导致焊缝熔宽较宽。
在实际操作中，根据需要控制焊接速度，以期获得适宜的熔宽。
3. 选用合适的焊接电极直径焊接电极的直径也会影响焊接接头的熔宽。
一般来说，直径较小的焊接电极可以产生较窄的焊缝，而直径较大的焊接电极则会产生较宽的焊缝。
按需选择合适的焊接电极直径，有助于实现所需的熔宽。
结论总结起来，焊接接头的熔深与熔宽对焊缝的质量和强度具有重要影响。
通过控制焊接电流、焊接速度和焊接电极形状等因素，可以实现对熔深和熔宽的有效控制。
钢结构焊接影响因素及焊接质量控制
钢结构焊接影响因素及焊接质量控制摘要：钢结构焊接是一种常见且重要的连接方法，在建筑、桥梁、船舶等领域中得到广泛应用。
它能够提供高强度和可靠的连接，确保结构的稳定性和安全性。
然而，钢结构焊接的质量和性能往往受到多种因素的影响。
了解这些影响因素并采取适当的控制措施，对于确保焊接质量至关重要。
本文主要探讨钢结构焊接的影响因素及质量控制方法，仅供相关人士参考。
关键词：钢结构；焊接；影响因素；焊接质量一、钢结构焊接影响因素（一）材料选择钢材质量和成分是影响焊接性能的重要因素之一。
首先，钢材质量的优劣直接影响焊接接头的强度和稳定性。
高质量的钢材具有更好的强度、韧性和耐腐蚀性能，可以确保焊接连接的牢固性和长久的使用寿命。
而低质量的钢材可能存在缺陷、杂质等问题，容易引发焊接缺陷和开裂现象，从而影响焊接质量。
其次，在焊接过程中，钢材成分的选择也起着重要作用。
不同成分的钢材会对焊接性能产生不同的影响。
例如，含碳量高的钢材在焊接过程中容易产生较多的热影响区，同时易于形成脆性组织，增加焊接接头的脆性。
因此，在进行钢结构焊接时，应根据具体需求选择合适的钢材质量和成分，以确保焊接接头的质量和性能。
（二）设计与几何参数在钢结构的焊接过程中，正确的组件设计和连接方式的选择对焊接质量至关重要。
合理的组件设计和连接方式可以保证焊接接头的强度和稳定性。
例如，对于梁-柱连接，可选择使用角焊缝、对接焊缝或T型焊缝，这些不同的连接方式会对焊接接头的强度和稳定性产生不同的影响。
因此，在设计和选择连接方式时，应综合考虑结构的应力分布、负载情况以及施工工艺等因素，确保焊接接头的质量。
焊缝形状和尺寸的设计也对焊接质量具有重要影响。
合理的焊缝形状和尺寸可以增加焊接接头的强度、韧性和稳定性。
例如，焊接接头的角焊缝宽度和高度的设计应符合规范的要求，确保焊接接头具有足够的强度和韧性。
此外，在进行焊缝设计时，还应注意控制焊缝的凹凸度和夹渣等缺陷，以提高焊接接头的质量。
可焊性的影响因素
可焊性的影响因素可焊性是指金属材料在焊接过程中的焊接性能，主要包括焊缝的质量、连接的强度以及焊接过程中材料的变形等。
可焊性的影响因素主要有以下几个方面：1.材料的化学成分：材料的化学成分对可焊性有很大的影响。
例如，含有大量氧化物的材料容易在焊接过程中产生氧化层，阻碍了焊缝的形成；含硫和含磷杂质的材料容易产生气孔，降低焊接接头的强度。
2.材料的热导率和热容量：材料的热导率和热容量决定了焊接过程中的热传导速度和热影响区的大小。
热导率高的材料，热传导速度快，容易产生温度梯度过大的问题；热容量大的材料，吸收的热量多，容易引起材料的热膨胀和变形。
3.材料的热稳定性：材料的热稳定性指的是材料在高温下的性能稳定性。
热稳定性差的材料容易在焊接过程中发生相变、晶界溶解和晶粒长大等现象，使焊接接头易产生裂纹和变形。
4.材料的晶粒度和晶界特征：材料的晶粒度和晶界特征对可焊性也有较大的影响。
晶粒度小且均匀的材料，晶界的强度高，抗拉强度和焊接接头的强度会相对较高；晶粒度大和非均匀的材料，晶界的强度低，容易在焊接过程中发生晶界断裂和晶粒生长，导致焊接接头的强度降低。
5.材料的冷热变形性能：材料的冷热变形性能对焊接过程中的变形量和残余应力有很大的影响。
冷热变形性能好的材料，在焊接过程中的变形量较小，残余应力较低，能够保持较好的工件形状和尺寸稳定性。
6.焊接工艺参数：焊接工艺参数对可焊性也有很大的影响。
包括焊接电流、电压、焊接速度、焊接角度等。
不同的焊接工艺参数会产生不同的热输入和冷却速率，从而影响焊缝的形成和焊接接头的质量。
7.表面预处理：材料的表面预处理对可焊性也有重要影响。
例如，在焊接过程中，如果材料表面存在油污、氧化物或其他杂质，会阻碍焊缝的形成和焊接接头的强度。
综上所述，可焊性的影响因素是多方面的，包括材料的化学成分、热导率和热容量、热稳定性、晶粒度和晶界特征、冷热变形性能、焊接工艺参数和表面预处理等。
只有综合考虑这些因素并采取相应的措施，才能够保证焊接接头的质量和强度。
影响焊接接头性能的因素
4 影响焊接接头性能的因素
焊接材料：焊丝和药皮，影响焊缝的化学成份。
焊接方法：不同的焊接方法其热影响区的宽度不同。
焊接工艺：焊接速度快，电流小，则热影响区窄。
5 改善接头性能的方法：采用合适的焊接材料，以保证焊缝的化学成份；
焊接方法和工艺：采用热影响区小的焊接方法，工艺上可用细焊条，多层焊。
调整焊接规范；减小焊接电流，加快焊接速度
以减少热输入；
焊后热处理。
三焊接应力和变形
1 焊接应力和变形产生的原因：
2 焊接变形的基本形式：
3 减少和消除变形、应力的措施：a 合理设计焊接结构:
减少焊缝长度、数量和断面积；
焊缝对称布置；
避免交叉焊缝；
收缩变形角变形弯曲变形扭曲变形波浪变形
b 工艺措施：
反变形法；
加余量法；加0.1～0.2%的补缩量。
刚性固定；
合理的焊接顺序；先条后块原则。
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3．氢的影响
氢侵入焊缝的主要原因各种形态的水分： 焊接材料潮湿、坡口表面附近有油锈水 分，或焊接环境介质的湿度太大，氢在 高温条件下是以原子状态溶解到熔化的 金属中。
氢的存在危害极大，它使焊缝金属变脆， 塑性和韧性显著降低，导致氢致裂纹、 氢白点和氢气孔缺陷。
控制氢的措施：烘干焊条、焊剂，清除 锈、水、油污。选用低氢型焊条，采用 后热、消氢处理等。
4．不锈钢焊缝组织
奥氏体不锈钢一般为奥氏体加少量 （2%~6%）铁素体
铁素体不锈钢组织与采用的焊接材料有 关，焊接材料与母材金属化学成分相近 时，其焊缝组织为铁素体，焊接材料为 铬镍奥氏体时其焊缝组织为奥氏体。
马氏体不锈钢焊缝组织与焊接材料和热 处理状态有关，焊接材料与母材金属化 学成分相近时，焊态组织为马氏体，回 火后为回火马氏体，焊接材料为铬镍奥 氏体时，焊缝组织为奥氏体。
2．热影响区
受焊接热循环作用，组织和性能 发生变化的基本金属部分。 热影响区的宽度主要取决于焊接 线能量的大小。
3．熔合区
熔合区是焊缝区和热影响区的交 界处，在焊接过程中，处于固、 液状态的半熔化区。
熔合区一般很窄，约有 0.1~0.4mm宽，常称熔合线，在 合金钢焊接接头中很难区分出熔 合区。
第八章
焊接接头的性能及其影响因素
主要内容
第一节
焊 接 接头
第二节
焊 接 热循环
第三节 焊缝的金属组织和性能
第四节 熔合区和热影响区的组织和性
能
第 五节 影响焊接接头性能的因素及其
处理方法
第一节 焊 接 接 头
焊接接头是基本金属或基本金属和填充 金属在高温热源的作用下，经过加热和冷 却过程而形成不同组织和性能的不均匀体。
一、焊接熔池的一次结晶
1．结晶过程的特点
（1）熔池的体积小、冷却速度快； （2）液态金属温度高； （3）运动状态下结晶； （4）以散热偏析
柱状晶是一次结晶的组织特征。
由于冷却速度极快，相内的成分来不及趋于 一致，所以保持着结晶先后而产生成分不均 匀性，这种不均匀性就是晶内偏析，
合金含量较少（Cr＜5%）的耐热钢在焊 前预热、焊后缓冷的条件下，得到的是 珠光体和部分淬硬组织，高温回火后可 得到完全的珠光体组织
合 金 含 量 较 多 （ Cr5%~9%） 的 耐 热 钢 在焊接材料化学成分与母材成分相近、 焊前预热和焊后缓冷条件下，其焊缝组 织为贝氏体，有时可能出现马氏体，高 温回火后可得到回火索氏体，当采用奥 氏体焊接材料时，焊缝组织主要为奥氏 体。
4．连接结构和钢材性能的影响
焊缝处的连接结构是由焊件厚度和接头型式 决定的，焊件厚度越大，焊接接头的相对冷却 速度越大，t8/5越小；当焊缝为角接接头时，其 冷却速度比对接接头速度要大，t8/5比对接接头 焊缝要小
钢材的导热性能对焊接热循环具有直接的影 响，导热性不同的钢材在相同的线能量条件下， 焊接接头的t过和t8/5是不同的，导热性好的钢材 t过和t8/5都小于导热性差的钢材。
在熔化焊的条件下，焊缝及其邻近的 母材组织及性能发生变化的区域共同组成 焊接接头。
一．焊接接头的组成
焊接接头一般由三个区域组成： （1）焊缝 （2）熔合区 （3）热影响区
1．焊缝
焊缝是焊接接头的主体，
焊缝金属是焊接时由填充金属（焊 条、焊丝）和部分基本金属经过熔 化、结晶凝固而形成的。
焊缝区的宽度取决于坡口型式和焊 接线能量。
2．氮的影响
氮在高温时与液态金属接触，一方面以 原子状态直接溶解到液态金属中；另一 方面与氧生成氧化氮（NO）被溶解到焊 缝中，当氮量过多时，容易产生N2气孔。 凝固时，氮的溶解度急剧降低，析出氮 气，来不及逸出熔池表面便形成气孔。
主要来源是空气，防止措施只有加强熔 池的保护。
氮在焊缝中存在会使焊缝金属变脆，塑 性和韧性变劣。
二、焊缝金属的二次结晶
焊缝熔池金属一次结晶后的组织基本是 柱状奥氏体，在冷却至室温的过程中， 焊缝金属还会发生组织转变，这就是焊 缝金属的二次结晶。。
1．低碳钢的焊缝组织
低碳钢的焊缝组织含碳量低，组织一般 为粗大的柱状铁素体和少量珠光体，如 果高温停留时间过长（如气焊、电渣焊） 焊缝还会出现魏氏组织。多层多道焊时， 后一层焊道对前一层焊道有热处理作用， 部分柱状晶可转化为细小的等轴晶，其 金属组织为细小的铁素体和少量的珠光 体。
2．基本要素
（1） 加热速度 （2）最高加热温度 （3）高温停留时间 （4）冷却速度
3．焊接热循环特性指标
反映焊接热循环特性的指标主要有2个：t 过和t8/5。
t间过，：其焊值接越接大头，在焊110接0℃接头以的上高组温织与的停性留能越时 差。
的t 8时/5间：，焊这接个接温头度由区80域0℃是冷焊却缝到金5属00固℃态所相需 变过程，其值大小，对焊缝金属的充分转 变、过热过程或淬硬倾向均有一定影响。
2．低合金高强度钢的焊缝组织
低合金钢合金元素含量较小时，其焊缝 组织与低碳钢相似，在一般冷速条件下 为铁素体加少量珠光体，冷速过大时， 也会产生粒状贝氏体。
合金元素含量较高时，淬硬性较好的低 合金高强度钢焊缝金属组织为贝氏体或 低碳马氏体，高温回火后为回火索氏体。
3．铬钼和铬钼钒耐热钢的焊缝组织
焊接线能量是单位长度焊缝内输入的焊接能量，对电弧焊常用 下式表示：
Q= IU/υ Q-----线能量，J/cm I----焊接电流，A U-焊接电压，V υ—焊速， cm/s
焊接线能量越大，热影响区越宽，加热到1100℃以上高温区域也 就越宽，而且t过和t8/5越大，焊接线能量偏小时，不利于焊缝的熔透 和成形，因此焊接线能量必须在一个合理的范围才能保证焊接接头 具有良好的性能。
三、焊缝金属组织与性能的关系
1．一次结晶组织与性能的关系
焊缝一次结晶组织中细柱状晶比粗柱状 晶好，胞状晶比树枝晶好，因为粗晶体 金属的强度、塑性和韧性都较低，而且 热裂纹敏感性大，尤其是粗大的树枝晶 对热裂纹的敏感倾向很强。
由于偏析、化学成分极不均匀，焊缝的 抗裂性变差，偏析越严重，力学性能和 抗腐蚀性的不均匀程度就越大，偏析使 S、P聚集在焊缝中心，就容易产生热裂 纹。
焊接时焊接区域中主要有一氧化碳 （ CO）、 二 氧 化 碳 （ C O2）、 氢 （H2 ）、水蒸汽（H2O）、氧（O2）、 氮（N2）等气体，其中氧、氮、氢对焊 接质量的影响最大。
1．氧（O2）的影响
氧在焊缝中的存在形式主要是FeO夹杂物。在焊接过 程中，FeO与碳生成CO，会产生气孔，引起飞溅，影 响焊接过程的稳定性。
二．焊接接头的特点：
（1）具有组织和性能的不均匀性， （2）易产生各种焊接缺陷， （3）存在着应力集中、焊接残余应力、 焊接变形等。
第二节 焊接热循环
一、焊接热循环的特点
1．概念 焊接热循环是指在焊接热源的作用下，
焊件上某点的温度随着时间由低而高、又 由高而低的变化过程。
在加热和冷却过程中，焊件上不同位置 所经受的热循环状态是不同的，靠焊缝越 近的位置，被加热的最高温度越高，反之， 越远的位置被加热的最高温度越低。
第三节 焊缝的金属组织和性能
熔池中的金属从液态变为固态的这种过 程称为熔池的一次结晶。
熔池凝固后的焊缝金属从高温冷却到室 温时，还会发生固态的相变，产生不同 的组织。焊缝的这种固态相变过程称为 焊缝金属的二次结晶。
焊缝金属组织除与化学成分有关外，在 很大程度上取决于这两次结晶的特征， 而焊缝金属的性能与其组织有密切关系。
一般通过焊接规范来调整焊接线能量，不同的焊接方法，在常规规 范条件下，焊接线能量的差别较大，埋弧焊时焊接线能量较大，手 工电弧焊次之、钨极氩弧焊最小。
3．预热与层间温度的影响
焊接性差的钢材，一般要采取预热和保持层 间温度的技术措施，以降低焊接接头的冷却速 度，降低焊接过程的淬硬倾向，防止裂纹的产 生。
对低合金焊芯、焊丝，碳在高温下与碳化物形成元素 形成的碳化物容易分解，且聚集长大，对抗蠕变能力 和持久强度起不良作用。
2．锰(Mn)
锰是一个良好的合金剂，当焊缝含锰量在2% 以下时，锰量越高。焊缝的力学性能越好， 特别是强度和韧性的提高最为明显，当锰量 ＞2%时，可提高焊缝金属耐磨性，但却增加 了焊缝的淬硬和过热的敏感性。
4．焊接热循环的主要特点
1）急剧加热且温度高，熔池（焊缝）附近 最高加热温度比一般热处理加热温度都高， 故发生过热，致使该区晶粒长大粗化严重。
2）急速冷却且速度快，从而致使焊接接头 容易发生淬硬，形成淬硬组织，加剧了焊 接冷裂纹的产生。
二、影响焊接热循环的因素
影响焊接热循环的因素主要有焊接方法、 焊接规范、焊接线能量、预热和层间温度、焊 件厚度和接头型式及材料本身的导热性等。
金属材料预热温度一般不超过350℃，在低 温（600℃）时对冷却速度能起到显著的降低作 用，对t过值影响不大，所以预热对焊接线能量 不起增强作用，对焊接热循环是有利的。
在多层多道焊接中，层间温度一般等于或略 高于预热温度，控制层间温度的目的在于降低 焊接接头在低温时的冷却速度，有利于焊接热 循环的作用。
碳中的在含焊量接。过程中是一个良好的脱氧剂，减少O2在焊缝
但碳的含量不能过高，除淬硬性使焊接性变差外，还 会由于强烈的还原反应引起焊接过程中的较大金属飞 溅，产生来不及逸出的CO气体。碳量过高，焊缝金 属凝固点变低，对仰焊操作不利，因而焊芯、焊丝的 碳含量一般控制在0.2%以下，常用低碳钢焊芯、焊 丝碳含量小于0.10%。
焊缝中的氧来源有2个：一是高温条件下氧向熔池金 属里溶解，冷却时来不及逸出；二是一些合金元素氧 化后形成氧化物残留在焊缝中。
焊接过程的氧化作用，将导致焊缝中有益合金元素 （如锰、硅等）的烧损；溶解在焊缝中的氧在适当条 件下与碳生成CO气孔，残留在焊缝中的氧会降低焊 缝金属的力学性能和耐腐蚀性。
防止措施：加强保护，选用合适的气体流量、短弧焊， 防止空气进入；焊前清理坡口及两侧的锈及水；烘干 焊条、焊剂；冶金处理，从焊条药皮或焊丝中加入铁 合金（锰、硅）脱氧。