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1、第四章焊接热影响区的组织和性能重点：1、 焊接热影响区的概念和分区。不易淬火钢：熔合区，过热区，相变重结晶区，不完全重结晶区。易淬火钢（退火）：完全淬火区，不完全淬火区易淬火钢（调质）：完全淬火区，不完全淬火区，回火区2、 焊接热循环的主要参数：加热速度，加热的最高温度，在相变温度以上的停留时间，冷却速度和冷却时间，3、 加热速度快，AC1、AC3越高，两者差值越大。4、 加热的最高温度越高，过热区的晶粒长大越严重，韧性下降。峰值温度随热输入的焊接线能量越高、与热源运行轴线的垂直距离越近而越高。5、 在相变温度以上的停留时间越长，有利于奥氏体的均匀化，但晶粒长大越严重，韧性下降。tH随焊接线能
2、量增大而延长、随峰值温度增高而延长、随热导率增加而减短。6、 冷却速度越快和冷却时间越短，越容易形成淬硬的组织。冷却速度随钢板越厚、热导率越大而加快；随预热温度升高、线能量增加而减慢。7、 冷却时间的计算着重在图415的线算图。之前要会计算线能量。q = IU/V 式中：I焊接电流 A ，U电弧电压 V， V焊接速度 cm/s ，q线能量 J/cm8、 多层焊热循环的特点。多层焊比单层焊性能更优越。9、 焊缝热影响区的硬化。常用热影响区的最高硬度Hmax来间接判断热影响区的性能，如强度、韧性、脆性和抗裂性等。硬度与钢中的含碳量、合金元素含量以及冷却条件有关。随钢中碳当量的增加、冷却速度增加，硬
3、度即淬硬倾向也增加。碳当量公式，不用背，但知道怎么计算，注意各个公式的适用范围。10、HAZ的脆化。粗晶脆化，组织脆化（MA组元脆化、析出脆化、遗传脆化），热应变时效脆化， 氢脆和石墨脆化等。第五章 焊接裂纹1、 裂纹的概念结晶裂纹，热裂纹，冷裂纹，延迟裂纹，再热裂纹2、 裂纹的分类3、 结晶裂缝的形成机理4、 延迟裂纹的形成机理5、 层状撒裂的形成机理6、 分析焊接冷裂纹的特征，并简要阐述其预防措施特征：（1）形成温度：大量研究结果表现，对钢材来说冷裂纹形成的温度大体在100一 -100 之间，具体温度随母材与焊接条件不同而异。冷裂纹多产生于有淬硬倾向的低合金高强度钢和中、高碳钢的焊接接头，
4、裂纹大多在热影响区，通常发源于熔合区，有时也出现在高强度钢或钛合金的焊缝中。（2）断口特征：宏观上冷裂纹的断口具有脆性断裂的特征，表面有金属光泽，呈人字形态发展。从微观上看，裂纹多起源于粗大奥氏体晶粒的晶界交错处。与热裂纹单一的沿晶界断裂不同，冷裂纹可以沿晶界扩展，也可以穿晶扩展，常常是晶间与晶内断裂的混合。（3）产生的时间：冷裂纹有些出现在焊接过程中，但较多的是在焊后延续一段时间才产生。延迟的时间可能是几小时、几天或十几天。断裂时有响声。预防措施：（1）选用对冷裂纹敏感性低的母材，母材的化学成分不仅决定了其本身的组织与性能，而且决定了所用的焊接材料，因而对接头的冷裂纹敏感性有着决定性作用。一
5、般情况下，碳当量越高，淬硬倾向越大，冷裂纹敏感性越高，所以在选材上可从碳当量估计材料冷裂倾向；（2）降低拘束应力，如在焊接结构设计时防止焊缝分布密集，消除应力集中部位如缺口，同时注意使坡口形状对称；（3）严格控制氢的来源，如选用优质焊接材料或低氢的焊接方法，焊前清理干净，同时烘干焊条，做到随用随取；（4）提高焊缝金属的塑性和韧性，如通过焊接材料向焊缝过渡Ti、Nb、Mo、V、B、Te或稀土元素来韧化焊缝，或采用奥氏体焊条焊接某些淬硬倾向较大的中、低合金高强度钢，可降低冷裂倾向；（5）工艺措施，主要有：A、焊前预热B、控制焊接线能量C、焊后热处理等。1、 概念焊接热循环，熔池，熔合比，焊缝金属2
6、、 一般低合金钢焊接，冷裂纹为什么具有延迟现象？为什么容易在焊接热影响区产生？答：（1）冷裂纹的延迟行为与氢有关。低合金钢焊接热影响区存在马氏体，而马氏体组织中存在位错、孪晶等晶格缺陷，提供了潜在裂源，在应力的作用下，这些微观缺陷的前沿形成三向应力区，诱使氢向该处扩散并聚集。当氢的浓度达到一定程度时，一方面产生较大的应力，另一方面阻碍位错移动而使该处变脆，当应力进一步加大促使缺陷扩展而形成裂纹。因此，由氢诱发的裂纹，由溶解、扩散、聚集、产生应力以致开裂需要一定的时间，具有延迟现象。 （2）焊接低合金钢时，为提高焊接性能一般焊缝金属的含碳量总是低于母材金属。因此，焊缝在较高温就开始了相变。即由奥
7、氏体分解为铁素体、珠光体。而此时热影响区的金属尚未开始奥氏体的分解（因为含碳量较焊缝高，主要转变为马氏体）。当焊缝金属发生由奥氏体向铁素体、珠光体转变时，氢的溶解度突然降低，同时氢在铁素体、珠光体中的扩散速度比奥氏体大，因此，此时氢就很快地从焊缝穿过熔合区向尚未发生分解的奥氏体的热影响区中扩散，而氢在奥氏体中的扩散速度很小，还来不及扩散到距离熔合区较远的母材金属中去，因此在熔合区附近就形成了富氢地带。当滞后相变的热影响区发生奥氏体向马氏体转变时，氢便以过饱和状态残存于马氏体中。在热影响区氢的浓度如果足够高时，能使热影响区的马氏体进一步脆化，即形成焊道下裂纹；或在焊趾及根部应力集中的地方形成焊趾
8、裂纹和根部裂纹。 3、为什么在奥氏体不锈钢焊接时容易出现结晶裂纹？答：结晶裂纹的产生是由于焊缝中存在的由低熔点共晶组成的液态薄膜和焊缝在冷却过程中受到的拉伸应力共同作用下的结果。 （1）液态薄膜方面： A：奥氏体不锈钢的组织基体为奥氏体（相），而S、P在相中溶解度很小，因此S、P在相的偏析度较大，多余的S、P就会与Ni形成低熔点共晶。如Ni与S形成低熔点的共晶Ni3S2(645)、与P 形成低熔点的共晶Ni3P(880)。B：不锈钢和镍基材料焊缝熔池结晶过程中容易生成方向极强的柱状晶树枝晶，这样容易使低熔点共晶被赶到焊缝中心形成液态薄膜。（1） 奥氏体不锈钢的导热系数小、热膨胀系数大，在焊接局部加热和冷却的条件下，焊接接头在冷却过程中易产生较大的拉应力。 结合以上原因，奥氏体不锈钢在焊接过程中焊缝中由于易形成低熔点共晶；由于生成的柱状晶又使低熔共晶被赶到焊缝中心位置；加上导热系数小、热膨胀系数大造成焊缝在冷却过程中受到较大拉应力作用，因此容易在焊缝中形成结晶裂纹。
