焊接结晶过程

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1、(课题)焊接结晶过程知识目标：1.理解焊缝结晶的两次过程，及偏析现象对焊件组织性能的影响2.掌握调整及改善焊缝金属组织措施能力目标：理论联系实践，把理论应用到生产实习中教学内容提要：一．焊接熔池的一次结晶二．焊缝金属的二次结晶三.焊缝金属组织的调整及改善结晶:金属从液态转变为固态的过程复习同素异构转变:在固态下，金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为金属的同素异构转变。熔焊：利用局部加热的方法，把工件的焊接处加热到熔化状态，形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝，将两部分金属连接成为一个整体的工艺方法。§2-4焊缝金属的结晶一．焊接熔池的一

2、次结晶焊接熔池的金属由液态转变为固态时结晶过程，称为一次结晶。1、熔池一次结晶过程形核晶核长大的过程液态金属形核晶核长大完全结晶形核和晶核长大的过程2、特点1)体积小，冷却速度大。2)巨大的温差。3)熔池在运动状态下结晶。3、焊缝结晶过程中的偏析现象偏析—合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象原因—焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。偏析主要是在一次结晶时产生的.偏析对焊缝的影响偏析的化学成分不均匀导致性能改变.偏析也是产生裂纹、夹杂物等焊接缺陷的主要原因之一.焊缝中的偏析显微偏析

3、区域偏析1、显微偏析在一个柱状晶粒内部和晶粒之问的化学成分分布不均匀的现象，称为显微偏析。主要因素：金属的化学成分—高碳钢、合金钢解决办法：进行扩散及细化晶粒的热处理熔池结晶时，由于柱状晶体的不断长大和推移，把杂质推向熔池中心，这样熔池中心的杂质含量要比其他部位高，这种现象称为区域偏析。2、区域偏析主要因素—焊逢形状窄而深的焊缝形成中心热裂纹宽而浅的焊缝杂质聚集焊缝上部对焊逢的影响—解决办法:多层焊2、区域偏析4.焊缝中夹杂物由于焊接冶反应产生的，焊后残留在焊缝中的非金属夹杂（硫化物、氧化物）。危害夹渣热裂纹防止焊缝中产生夹杂物的措施:选用合适的焊

4、接参数,使熔池存在的时间不要太短—便于熔渣的浮出。多层焊，特别是打底焊，必须清除干净前一道的熔渣后，才能焊下一道。正确的摆动焊条，以便熔渣的排除出。操做时要注意保护熔池,防止空气的进入。一次结晶结束后，熔池金属就转变为固态的焊缝。高温的焊缝金属冷却到室温时，要经过一系列的相变过程，称为金属的二次结晶。二、焊缝金属的二次结晶特点:对焊后焊缝的组织和性能影响很大同素异构转变焊接时因冷却速度快，所以焊缝组织中珠光体含量大。珠光体含量越大，焊缝的硬度和强度随之增加，而塑性和韧性则随之降低。影响因素：冷却速度三.焊缝金属组织的调整及改善1.改善一次结晶组织（

5、变质处理）变质处理通过焊接材料（焊条、焊剂）向熔池中加入某些合金元素如V、Mo、Ti、Nb、Al、B、N等，可以细化晶粒，得到细晶组织，从而既可保证强度和塑性，又能提高抗裂性，这种方法称为变质处理。例：E5015-Mov.型焊条抗裂性↑2、改善二次结晶组织(1)焊后热处理(2)多层焊接(3)锤击焊道表面(4)跟踪回火小结：焊缝一次结晶的过程焊缝结晶过程中的偏析焊缝二次结晶的过程焊缝金属组织的调整及改善练习选择题27.在一个晶粒内部和晶粒之间的化学成分是不均匀的，这种现象叫做（）。A.显微偏析B.区域偏析C.层状偏析D.夹杂29.二次结晶的组织和性能

6、与()有关.A.冷却速度B.冷却方式C.冷却介质36.焊缝中的偏析、夹杂、等是在焊接熔池()过程中产生.A.一次结晶B.二次结晶C.三次结晶AAA30.()的焊缝,极易形成热裂纹.A.窄而浅B.窄而深C.宽而浅D.宽而深35.焊接熔池的金属由液态转变为固态的过程,称为焊接熔池的().A.一次结晶B.二次结晶C.三次结晶38.改善焊缝一次结晶组织的方法是采用().A.变质处理B.焊后热处理C.多层焊接D.锤击焊缝BAA作业