金相焊缝及焊缝热影响区区有什么组织不好

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求助不锈钢焊接热影响区金相
大家好,我想请教下有关奥氏体焊缝热影响区金相图的问题,材料是奥氏体不锈钢,腐蚀液是氯化铁盐酸溶液,1热输入较高,2热输入较低。
请教下图1和1金相组织是奥氏体晶粒周围析出铁素体么,并且由于材料中N含量比较高,受热后可能有析出物,能从图中体现出来么?
特别是2中200倍和500倍中有好多黑色的多边形晶粒,请问这是什么组织,而且看它们像被一分为二,这是怎么造成的?
1热影响区 100.jpg
1热影响区 200.jpg
1热影响区 500.jpg
2热影响区 100.jpg
2热影响区 200.jpg
2热影响区 500.jpg
一分为二的是孪晶组织 : Originally posted by 《草原的风》 at
一分为二的是孪晶组织 好的,那请问黑色的晶粒组织也是奥氏体么,为什么会这么黑,是因为晶粒位相不同的原因咋成的么?还有就是能从中看出析出物么? : Originally posted by ms at
好的,那请问黑色的晶粒组织也是奥氏体么,为什么会这么黑,是因为晶粒位相不同的原因咋成的么?还有就是能从中看出析出物么?... 看组织像是奥氏体钢,因为你没有给出材料牌号,只是猜测而已。
黑色的同样是奥氏体,颜色不同是因为不同的奥氏体晶粒的排列位向不同,在同样的浸蚀条件下,腐蚀速度不同,黑色的腐蚀的快一些,形成微坑,在金相显微镜下对光的反射比腐蚀的慢的反射到物镜的光要少,故此看起来是黑色或浅色的,这个恰恰是晶体具有的各向异性的表现。 晶粒中的黑色小点,我认为就是析出的碳化物。 : Originally posted by 《草原的风》 at
看组织像是奥氏体钢,因为你没有给出材料牌号,只是猜测而已。
黑色的同样是奥氏体,颜色不同是因为不同的奥氏体晶粒的排列位向不同,在同样的浸蚀条件下,腐蚀速度不同,黑色的腐蚀的快一些,形成微坑,在金相显 ... 好的,谢谢激光拼焊板冲压开裂案例分析_百度文库
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激光拼焊板冲压开裂案例分析
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你可能喜欢不易淬火钢焊接热影响区的组织
&&&&焊接时,母材热影响区距焊缝远近不同的各点所经历的焊接热循环不同,所以出现的组织不同,因而具有的性能不同。
&&&&一般常用的低碳钢和某些低合金钢(不易淬火钢),如16Mn、15MnV,15MnTi等,在焊接热影响区根据组织上的特征可以分为以下四个区(如图1所示)。
1、 熔合区
&&&&即焊缝与母材相邻的部位,又称为熔化区(温度处于固液相线之间)。此区范围很窄,但在化学成分上和组织性能上有较大不均匀性。在许多情况下是产生裂纹、脆性破坏的发源地。
2、 过热区(粗晶区)
&&&&此区温度范围在固相线以下到1100℃左右,金属处于过热状态,奥氏体晶粒发生严重长大现象,冷却之后得到粗大组织。此区韧性很低,因此很接刚度较大的结构时,常在此区产生脆化或裂纹。
3、 正火区(相变重结晶区)
&&&&焊接是母材金属被加热到AC3以上的部位,将发生铁素体和珠光体全部转化为奥氏体,然后在空气中冷却得到均匀而细小珠光体和铁素体的重结晶。这一过程相当于正火处理。此区的塑性和韧性都比较好,所以温度范围在AC3~1000℃之间。
4、 不完全重结晶区
&&&&焊接时处于AC1和AC3之间范围的热影响区属于不完全结晶区。因为处于AC1和AC3范围内只有一部分组织发生了相变重结晶过程,成为晶粒细小的铁素体和珠光体,而另一部分是始终未能溶入奥氏体的铁素体,成为粗大的铁素体。所以此区特点是晶粒大小不一,组织不均匀。
二、 实验目的
&&&&了解低碳钢、低合金钢焊接热影响区金相组织及分布特点。
三、 试样准备
&&&&A3钢板,板厚7mm,埋弧焊,平焊缝,焊丝为H08Mn2SiA,焊接线能量为3000J/mm.s。
&&&&金相试样磨好抛光后,用20%硝酸水溶液浸蚀。制备好的试样分别在低倍(2.5×、20×)和高倍(200×)光学显微镜下观察焊缝及热影响区组织。
四、 焊缝热影响区金相组织观察
五、 思考题
&&&&1、 不易淬火钢焊接热影响区根据组织特征共分几个区?各区性能如何?各区处于什么温度范围?
&&&&2、 在热影响区中哪一个区域的性能好?又是哪一个区域最差?为什么?ERW直缝焊管焊缝形态与金相检验评价-五星文库
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ERW直缝焊管焊缝形态与金相检验评价
导读:直缝焊管焊缝形态与金相检验评价,提出生产过程中焊缝形态及金相检验评价标准及偏离标准的相关工艺调整、控制的方法,利用对焊缝的表面形态及宏观和微观分析,相关评价方法简单实用,可利用该评价方法来指导焊管生产,焊缝的焊接质量可以通过焊缝的外观即焊缝产生的集肤效应原理把热轧板卷边缘进行加热至,典型的焊缝形态和表该工艺生产的焊管焊缝中心会有一条白色的熔合面状况可以为焊接工艺,管坯金属经历了冷态、热态、再冷2006年第3期宝钢技术23ERⅥ,直缝焊管焊缝形态与金相检验评价毕洪运,陆明和(研究院不锈钢研究所,上海201900)摘要:依据生产经验及相关研究成果,提出生产过程中焊缝形态及金相检验评价标准及偏离标准的相关工艺调整、控制的方法。利用对焊缝的表面形态及宏观和微观分析,判断高频焊接工艺的合理性,并通过合理调整焊接工艺如开口角、焊接温度、焊接速度、焊接挤压力等4大工艺要素,改善焊管的焊接质量。生产中的使用证明,相关评价方法简单实用,适用于快速判断焊管质量。可利用该评价方法来指导焊管生产,确保焊管产品的质量。关键词:ERw焊管;表面特征;金相检验评价中图分类号:TGll3.26+3文献标识码:B文章编号:1008―0716(2006)03―0023一04WeldShapeEValuationandMetaUographicExaIIlinationofERWPipes.尉曰b,q妙Hn,L比肘玩咖P(StailllessSteelDiv.,BaosteelResearchInstitute,Shanghai201900,Cmna)Abstract:weldshapeaJldevaluationcriteriaofmetallographicexamination,togetherwithv撕ousadjustmentsandcontmlmethodsforrectifyingthecriteIiadeviationinERWpipepmduction,areproposedontIlebasisofpmduc―tionexperiencea11drelevantresearchfmits.Whetheraweldingprocessisreasonableornotcanbejudgedthrough肌一alyzingtheweldsh印einmacroandmicroways.weldseemqualitycanalsobeimpmvedbyadjustingthefourweld―ingpmcessfactorsliketheV-angle,weldingtemperature,weldingvelocityandweldingextnlsionforce.Themetallo―gmphicexaminationevaluationmethodhasbeenplDvedsimpleandpractical.Itcannotonlybeusedtojudgeweldtube’squalityquickly,buttosupervisetheweldtubepmductionaswell.Keywords:ERWpipes;surfacechaIacteristics;metallographicexaminationevaluation尽可能降低焊接缺陷,提高焊缝的性能。ERw高频焊管的焊接工艺是采用高频电流焊缝的焊接质量可以通过焊缝的外观即焊缝产生的集肤效应原理把热轧板卷边缘进行加热至形态、表面状况及焊缝的力学性能检测和金相分熔融状态,再通过机械挤压方法进行焊接。通过析来判断。在生产过程中,典型的焊缝形态和表该工艺生产的焊管焊缝中心会有一条白色的熔合面状况可以为焊接工艺调整提供参考。力学性能线,在熔合线两侧的热影响区(即腰鼓形)会产生检测一般按照标准要求或者用户特殊要求进行。由中部向表面方向延伸的金属流线。在焊接过程金相分析可以直观显示焊接工艺的整体情况,焊中,管坯金属经历了冷态、热态、再冷态的热循环后取样做金相检验是最直接的控制焊缝内在质量的有效方法。分析焊管生产过程中的表面形态及金相,可以用来控制对焊板边的开口角、焊接温度、焊接速度、焊接挤压力等4大工艺要素,有效指导工艺规范的调整,对提高焊接质量有非常重要的意义。1999年毕业于中科院金属1焊接质量与焊缝表面形态所现从事不锈钢产品开发及焊管工艺研究工作电焊管生产中出现的各种质量缺陷是由多种因话26644779素引起的,但焊缝质量问题主要是由于板内外边万 方数据0前言过程,因此,母材的理化性能、晶粒度、非金属夹杂物、成型和焊接条件及热处理工艺等都会对焊缝的性能特别是冲击韧性等产生影响。在焊管生产过程中,通过选用冲击韧性好的板卷来确保焊管母材的性能,结合焊接过程的控制与调整来确保毕洪运博士副教授1966年生24宝钢技术2006年第3期缘温差及挤压量与加热温度的不匹配造成的。量时,往往出现焊接温度过低;当强调焊接强度1.1板边温差与表面形态时,通常就会出现焊接温度过高;或者焊接温度适板内外边缘温度不一致不能超过范围,否则当,挤压量控制不当等。一般,挤压量可以有一个就会产生严重的质量问题。其中比较典型的两个适当的范围,当挤压量较大时,适当降低加热温极端问题就是过烧和冷焊。过烧就是为保证内外度;当挤压量较小时,适当提高加热温度,这样可侧全部“焊透”,致使温度高一侧“过烧”…。当去以确保焊接强度和焊缝形态达到较好的综合效掉外毛刺后,可以发现氧化物、杂质等正好停留在果。金相手段可以较好判断挤压量和焊接温度是该侧,形成肉眼可以看见的未焊合裂缝或小否适当,但在线适时指导生产灵活性稍差。实际孔‘2J。程度稍微轻一点的通过压扁即可检查出操作时可通过观察焊接火花喷溅、焊缝形态及去(缺陷处承受拉伸能力极弱)。或为限制外侧温度毛刺后的热影响区颜色来调整焊接工艺。通常既超出一定范围而导致另一侧出现冷焊。当温差没没有多少火花喷溅又不发暗的焊接状态往往较正有完全超出上述范围时,其焊接质量就必须通过常。去掉外毛刺后热影响区的颜色均匀发蓝时表检查来判断。对板坯边缘的加热是否一致可通过明焊接温度过高;色泽较淡时一般温度偏低。温观察焊道内外侧毛刺或突起的大小是否一致(或度适宜的判断标准是热影响区两边各有一条连续相近)即可。一般外侧突起较粗表明外边缘加热清晰的细直蓝线,两条蓝线之间区域颜色逐渐变强于内边缘,反之,内边缘温度较高。淡且沿轴向均匀一致。常见的典型焊缝形态、表1.2挤压量一加热温度之间的配合与表面形态面状况及判断结论见图1131。若焊缝呈一直线,挤压量一加热温度之间的配合是否适当将会整齐划一,毛刺高度较大、宽度较小、表面有一定最终影响焊缝接合面的强度和焊缝外观质量。通的光泽、圆顺时往往可以判定焊接处于好的状态,常的焊接过程中会出现以下情况:当要求外观质圈温度和挤压量均适中。表面:粗糙隆国绉表面:粗糙中间有一缝迹表面:有光泽表面:有光泽轮廓:近似矩形状态:焊接温度不够、轮廓:近似矩形轮廓:较窄、较高轮廓:近似三角形挤压量过大状态:加热温度不足,挤压量状态:挤压量、加热温状态:挤压量稍大、过大度适当熔化金属不足给’绺(a)(b)(c)(d)表面:极光泽表面:有光泽’表面:极光泽L_――――――――。绉缯轮廓:圆形较细小轮廓:鱼骨状状态:A形搭接内缝状态:挤压量稍大慧:黧;。。状态:温度过高、A形纛糕…一一搭接、挤压量过大状态:温度偏高(e)图l典型焊缝外形及焊接状态判断Fig.1Evaluationoftypicalweldshapesandweldingstate2高频焊接工艺与焊缝金相缝。焊接过程中焊缝附近金属母材经历了加热、高频焊缝金相分析包括宏观和微观分析。冷却过程,母材组织号眭能都发生了不同的变化,2.1高频焊缝宏观结构这一区域成为热影响区。焊缝处于热影响区内一高频焊缝的宏观组织指焊缝熔合线、腰鼓形个很狭小的线条状区域,该区域称为熔合线(也和金属流线。称亮线),见图2_4J。一般测定壁厚中问部分的熔2.1.1焊缝熔合线合线作为依据。焊接后的金相检验中观察到的热焊接过程是利用高频热源将板坯金属边缘加影响区和熔合线宽度直接反映了输入热量的大小热到熔化状态,形成局部熔池,然后通过挤压力使及相应的挤压量,故能判定焊接工艺参数调整是焊接点不断前移,熔融金属逐渐冷却结晶形成焊否适当。实际焊缝检验时可能出现的熔合线缺陷万 方数据毕洪运等ERw直缝焊管焊缝形态与金相检验评价25主要表现为熔合线粗大、熔合线细小、熔合线歪形、夹杂和灰斑等。多数情况下熔合线过宽主要与挤压量过小密切相关,而挤压力过小又很容易恶化熔合线形态,常在熔合线中心产生明显的灰斑或氧化物夹杂,导致焊缝开裂。而熔合线过窄则主要是挤压力过大造成的。熔化金属被过度挤掉,很容易使焊缝产生冷焊。冷焊使金属晶粒之间结合强度大大降低,焊缝脆性增加,产生压扁不合格。歪形的熔合线主要是挤压力不平衡造成的。半边开口角中心位置及大小不合理等也对此有较大影响。帮菌盥,n,,o,正为熔合线在几何中心线、管外、管内壁处测量的宽度;^。,^。,^i为热影响区(腰鼓形)在上述相应位置上的宽度;5为熔合线偏斜或弯曲宽度;a。,a2,a3,a。为在距内、外壁鳃蓊南竹卅图2Fig.2ofERw焊管焊接温度比较恒定,熔合线在一定范围内波动是正常的,一般不会影响焊缝质量。实物剖析及大量不同规格金相检验记录的统计显示,工>0.17mm或工<0.01mm都属于比较罕见的情洲(£为壁厚)处金属流线切线与水平线的夹角;d为金属流线偏离∥2的距离况,在这种情况下,多判为不合格或降级品。通常将0.02~o.14mm作为合格的标准范围,而把工=o.01~0.02焊缝低倍图形及参数par锄etersERWweldingseamsmm,.£=o.14~o.17mm作为警告范MacIuscopicweldgraphsand围。熔合线内、外壁宽度Z工的正常范围为:标准范围坑《=(1.3―3)工警告范围坑《=(3~4珑不合格坑《≥4工。对于熔合线歪斜和弯曲,规定5≤∥10,否则应仔细检查挤压力分配、带钢剪切状况及焊缝是否有偏离中心线等情况。高频焊接时由于邻近效应和集肤效应使带钢边缘处于熔化和半熔化状态,在挤压辊的压力下,焊缝金属向内外方向流动,使焊缝两侧母材流线上升形成一个夹角,称为流线角,见图2。通常的流线角测量以流线直升段下点与流线水平段之间距离约1/2处为切点得到的切线与水平线之间的夹角。流线角要测定熔合线两侧上下、左右4个位置,并从壁厚1/4处上升角测量。仅。,0[:,仅。,0c。通称为d。一般用流线上升角来直接判定挤压力及相关焊接温度和其它焊接条件是否正常。流线角过大或过小都会明显影响焊缝的强度和韧性,过小夹杂物不易排除,过大则容易产生焊缝冷焊。金属流线的形态除了通常的过大或过小外,2.1.2腰鼓腰鼓形实际上是高频焊缝的热影响区,它可以判断焊接规范"j。腰鼓形的宽窄与焊接时输入热量大小有关,一般认为输入热量愈大,腰鼓形愈宽,输人热量愈小,腰鼓形愈窄;当输入热量一定时焊接速度愈慢,腰鼓形愈宽,速度愈快,腰鼓愈窄。当焊接线能量与焊接速度相对合理时,若挤压力过小,则腰鼓形也要变宽;相反,挤压力过大,则腰鼓形就变得细小。理想的腰鼓形为带钢厚度中心部分的热影响区宽度是板厚的1/4~l/3,热影响区参数^。一^i―1.5~2.2^。见图2。通常采用5%苦味酸溶液热浸蚀后,就可以获得完整清晰的腰鼓形热影响区形态。腰鼓形是用来控制输入热量大小的判据。2.1.3有时也会发生其他的形态,如流线角不对称、中心距(流线中心与板厚中心的距离)过大等,均会对焊接质量产生影响。引起流线角不对称的原因主要是挤压力不平衡、板边平行度不好、板边平行度不合理等。通常可以通过调整挤压辊位置、改变板边平行状态如减少出现正V或倒V的板边及控制板边平行度等措施加以解决。金属流线角“>85。或仅<40。多判定为不合格或降级品。“=45。~75。作为合格的标准范围,“=750一800及“=400~450作为警告范围。不规则流线的控制范围见表l。金属流线形态金属流线是焊缝部位多种形态中最为重要的一种显示特征,是在一定高温条件下局部熔化或半熔化的金属,在挤压力作用下所形成的一种特殊形状的结晶组织,也是一种焊接挤压力大小与对流线上升角各国没有统一标准,都是使用万方数据 26宝钢技术2006年第3期厂家内控标准,如日本新日铁规定40。~70。,德国规定内壁60。,外壁650,我国资料介绍50。~70。。灰斑。图4为焊缝熔合区内存在夹杂物的金相组织示意图‘6|。对于高频焊管,金相检验焊缝区的表1不规则流线的控制范围夹杂物和带状组织等级要求均小于2级。TablelControlrangeofi玎egtllarmetalnow图4焊接缺陷金相形貌示意图△a:“1~“4中最大角与最小角之差o△为错边,f为壁厚,dF培.4Metallographicstmctureof为金属流线偏离以的距离。defectsinERWweldingzone2.2高频焊缝金相显微组织高频焊缝的金相显微组织观察主要是用来确3结束语认焊缝区及热影响区的金相组织特征、焊缝区夹本文所介绍的有关高频焊接焊缝宏观及微观杂物等级、焊后热处理是否完全、焊缝组织缺陷组织特征都是大量的生产技术积累和工作总结得等。出的经验性结论。焊接生产实际操作时操作者可显微组织评价一般要求是焊缝经过热处理以通过简单观察焊接火花喷溅、焊缝形态及去毛后,热影响区粗大组织完全消除,和母材组织基本刺后的热影响区颜色来调整焊接工艺。焊缝的腰一致,热处理后焊缝及热影响区组织得到明显细鼓形、熔合线、流线上升角等特征形貌和参数则可化,高倍显微观察焊缝熔合线不存在夹杂物。以直接反映出焊接工艺参数的选择与配合是否合图3为经过调质处理后的J55焊接套管焊缝理,比较直观地用来评判焊接质量。国内外的主及热影响区金相组织,由铁素体和珠光体组成,热要焊管生产厂家仍然是通过对焊接后的焊缝形态处理后焊缝及热影响区组织得到明显细化。观察及金相分析来调整与控制焊接板边的开口角、焊接温度、焊接速度及焊接挤压力等4大工艺要素,确保获得最佳产品质量。参考文献[1]李锦旗.ERw钢管焊缝过烧裂纹形成机理的分析[J].焊管,1993,16(5):5l一55.[2]陈连龙.高频直缝焊管产品缺陷[J].焊管,1993,16(5):56―61.[3]郑山洪.高频直缝焊管的焊接机制分析及控制与调整[J].焊管,1998,21(5):30―35.图3J55焊缝调质处理金相组织[4]、蔚长春.高频制管金相检验的评价标准与控制[J].焊管,(930℃淬火+650℃回火)1995,18(5):5l一54.Fig.3MetallographicstmctureofJ55ERWpipe[5]黄友杨.高频焊管金属流线的形成形态与分析[J].钢管,withQ+Ntreatment(waterquenched2000,29(6):3l一36.at930℃andtemperedat650℃)[6]介升旗.高频焊管常见焊接缺陷分析[J].焊管,2003,26(4):47―51.焊缝夹杂物是影响强度和韧性的重要因素,也是断裂的裂纹源。焊缝氧化物大量产生后会形编辑刘宏娟成未焊合,少量则以片状和链状存在,断口分布为(收稿日期:2006一02―27)万 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