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    第 四 章
    焊接热影响区
    的组织和性能
    天津大学 王惜宝
    本章主要根据低合金高强钢焊接过程中,由于快速不均匀加热和冷却影起热影响区组织性能的变化,进行系统地讨论
    基本概念:
    1.热影响区 (Heat Affected Zone,简称 HAZ) :熔焊时在集中热源的作用下,焊缝两侧发生组织和性能变化的区域
    2.焊接接头:由两个主要部分所组成,焊缝和焊接热影响区
    示意 图4-1
    第一节 焊接热循环
    焊接热循环的概念
    焊接过程中热源沿焊件移动时,焊件上某点温度由低而高,达到最高值后,又由高而低随时间的变化称为焊接热循环
    一,焊接热循环的主要参数
    (一)加热速度(ω H)
    ω H= d T / d t
    ω H T相变 A均质化和碳化物溶解越
    不充分
    (二)加热的最高温度(Tm)
    低碳钢和低合金钢焊接时,在熔合线附近的过热
    区,由于温度高(1300~1350℃),晶粒发生严
    重长大,从而使韧性严重下降
    (三)在相变温度以上的停留时间(t H)
    高温停留时间t H为焊接加热和冷却过程中
    在相变温度以上的停留时间,分为加热过程
    的停留时间 t′和冷却过程的停留时间 t′′
    t H = t′+t′′
    t H 越长,越有利于奥氏体的均质化过程,但t H 越长,奥氏体晶粒越容易长大;特别是在温度较高时(如1100℃以上),即使停留时不长,也会产生严重的晶粒长大.
    (四)冷却速度(ω c)和冷却时间
    (t 8/5,t 8/3,t 100等)
    1. 冷却速度是一个不易准确描述的变化量,在工程实际应用中常用冷却时间t 8/5, t 8/3或t 100来表述焊接冷却过程
    2. t 8/5,t 8/3为焊接冷却过程中温度从800~500 ℃或800~300 ℃的冷却时间
    3. t 100为焊后冷却到100 ℃所花时间
    二,焊接热循环的形式
    (一)长段多层焊焊接热循环
    1. 长段多层焊:每道焊缝的长度较长(一般1m以上),焊完第一层再焊第二层时,第一层已基本冷至较低的温度(一般在100~200℃以下),其特点是相邻各层之间有依次热处理的作用 ,不适用于淬硬倾向较大的钢种

    2.焊接热循环的变化如图4-17所示.
    (二)短段多层焊焊接热循环
    1.短段多层焊:每道焊缝长度较短(约为
    50~ 400mm),未等前层焊缝冷却到较
    低温度(如 Ms点)就开始焊接下一道焊

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