熔焊原理及金属材料的焊接第2章.pptx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《熔焊原理及金属材料的焊接第2章.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《熔焊原理及金属材料的焊接第2章.pptx(21页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一节熔池的凝固第一节熔池的凝固一、熔池凝固的条件和特点 1 1)体积小)体积小 2 2)温度分布不均匀:中间高、边缘低、体积)温度分布不均匀:中间高、边缘低、体积 小温度梯度大决定了焊缝凝固时冷却速度小温度梯度大决定了焊缝凝固时冷却速度 极高。极高。3 3)熔池在运动状态下凝固)熔池在运动状态下凝固 4 4)焊接熔池凝固以熔化母材为基础:非自发)焊接熔池凝固以熔化母材为基础:非自发 形核形核第1页/共21页2.2.熔池的凝固过程熔池的凝固过程1 1)形核:非自发形核)形核:非自发形核2 2)沿散热的反方向(等温线的反方向),以)沿散热的反方向(等温线的反方向),以 柱状晶形式向前凝固柱状晶形
2、式向前凝固 熔池凝固主要是以半熔化的母材晶粒为熔池凝固主要是以半熔化的母材晶粒为 晶核并长大晶核并长大 联生结晶(依附于母材半熔化晶粒开始长联生结晶(依附于母材半熔化晶粒开始长 大的结晶方式)是焊接的重要特征,而纤大的结晶方式)是焊接的重要特征,而纤 焊和粘接都不是联生结晶焊和粘接都不是联生结晶注注:第2页/共21页熔池结晶的特点:熔池结晶的特点:1 1)联生结晶)联生结晶2 2)择优生长:晶体最易长大方向)择优生长:晶体最易长大方向 沿散热的反方向沿散热的反方向3 3)弯曲生长)弯曲生长4 4)层状结晶)层状结晶第3页/共21页二、焊缝金属的化学不均匀性在熔池凝固过程中,由于冷速很高,合金元
3、素来不及扩散,而在每个温度下析出的固溶体成分都要偏离平衡图固相线所对应的成分,同时先后凝固的固相成分叉来不及扩散均匀。这种偏离平衡条件结晶(凝固)称为不平衡结晶。偏析:在不平衡结晶下得到的焊缝金属,其化学成分是不均匀的。第4页/共21页1 1、显微偏析 先从液相中析出的固相中溶质先从液相中析出的固相中溶质(合金元素合金元素)含含量较低,后析出的固相则溶质含量较高。在平衡量较低,后析出的固相则溶质含量较高。在平衡条件下,这种差异可以通过扩散而消除,但在焊条件下,这种差异可以通过扩散而消除,但在焊接条件下迫于冷却速度很高来不及扩散,就形成接条件下迫于冷却速度很高来不及扩散,就形成了显微偏析。了显微
4、偏析。显微偏析的不均匀程度可用偏析度显微偏析的不均匀程度可用偏析度K K。表示,。表示,则则K K。值越大,表明偏析越严重。值越大,表明偏析越严重。第5页/共21页2 2、区域偏析 凝固从一端开始顺序进行,可能产生区域偏析。在焊缝凝固中,柱状晶前沿向前推进的同时把低熔点物质(一般为杂质)排挤到焊缝中心,使焊缝中心杂质的浓度明显增大,造成整个焊缝横截面范围内形成明显的成分不均匀性,即区域偏析(图3 8)。容易在横向作用下沿焊缝纵向开裂。3、层状偏析作周期性变化的表现,沿层状线产生裂纹或气孔等缺陷。第6页/共21页什么叫偏析为什么会出现偏析偏析的危害偏析的分类 焊缝金属非平衡凝固导致焊缝金属的化学
5、成分不均匀性,即出现所谓的偏析现象 偏析主要是由于合金在凝固过程中溶质再分配和扩散不充分引起的 偏析对焊接接头的力学性能、抗裂性能及耐腐蚀性能等有程度不同的损害宏观偏析、显微偏析、熔合区偏析偏析现象第7页/共21页一、显微偏析显微偏析是指放大的微观组织中晶内与晶界间及晶界间的化学成分不均匀。显微偏析又称微观偏或晶间偏析,也称晶界偏析。对于分配系数Ko1的合金溶质元素l先结晶的固相含溶质的浓度较低l后结晶的固相含溶质的浓度较高,并集合了较多的 杂质。l焊接时冷却速度快,固相内的成分来不及扩散,焊后在相当大的程度上保持着成分不均匀性。发生在柱状晶晶内以及柱状晶晶界常见于液相线与固相线温度区间较宽的
6、钢或合金焊缝中第8页/共21页一、显微偏析当焊缝结晶以胞状成长时先结晶的胞状晶中心含溶质浓度最低相邻胞状晶的接界处溶质浓度最高当固相以树枝状成长时(如图b)先结晶的树干含溶质浓度最低后结晶的树枝中溶质浓度略高最后结晶的部分(即相邻树枝晶之间)溶质浓度最高合金元素交互作用往往促进偏析。S、P、C是最容易偏析的元素,焊接过程中要严加控制晶粒尺寸对显微偏析也有影响,较细的晶粒由于晶界面积增大,偏析分散,偏析程度减弱。第9页/共21页区域偏析和层状偏析1、区域偏析区域偏析熔池结晶时,由于柱状晶体的不断长大和推移把杂质推向熔池中心,使熔池中心的杂质比其他部位多,这种现象称为区域偏析。二、宏观偏析对于对于
7、窄而深窄而深的焊缝(如图的焊缝(如图a),各柱状晶的交界在焊缝中心,这时极易形成),各柱状晶的交界在焊缝中心,这时极易形成热裂纹。热裂纹。对于对于宽而浅宽而浅的焊缝(如图的焊缝(如图 b),杂质聚集在焊缝的上部,这种焊缝具有较),杂质聚集在焊缝的上部,这种焊缝具有较强的抗热裂纹能力。强的抗热裂纹能力。因此,可利用这一特点来降低焊缝产生热裂纹的可能。如同样厚度钢板,因此,可利用这一特点来降低焊缝产生热裂纹的可能。如同样厚度钢板,用多层多道焊比一次深熔焊产生热裂纹的倾向小得多。用多层多道焊比一次深熔焊产生热裂纹的倾向小得多。第10页/共21页2、层状偏析层状偏析焊缝金属截面经浸蚀,可看到颜色深浅不
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 熔焊 原理 金属材料 焊接
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内