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防飞溅液及铬对焊缝组织的影响

发布时间:2013-03-14 09:45
含铬量对焊缝组织的影响 焊缝金属中添加铬后每条防飞溅液焊道之间的边界模糊不清晰,柱状晶数量增多,偏析程度加重。 ①盖面组织焊缝变化
  盖面焊缝的显微组织主要由先共析铁素体、含有二次相的铁素体和针状铁素体组成。
先共析铁素体随铬的增加而连续减少;针状铁素体开始时随防飞溅液焊缝含铬量的增加而增大,超过1.0% Cr后快速减少;含二次相铁素体随铬的增加开始时增加缓慢,当铬超过1.0%后快速增加。 引起防飞溅液焊缝组织变化的含铬量与含锰量有关,对于含1%Mn焊缝,Cr为1.0%;含1.8% Mn焊缝,Cr为0.8%。由于增加铬而引起的显微组织变化。在含铬量小于1.0%以前,针状铁素体逐渐发生细化;当含铬量大于1.0%后针状铁素体逐渐被贝氏体取代;含铬量为2.3%时绝大部分为贝氏体组织。 在更高倍数的显微镜下观察时可发现,二次相随含铬量的增加而细化。在含0. 25 %Cr焊缝中,针状铁素体板条之间的二次相主要是马氏体一奥氏体(M—A);而含2.3%Cr焊缝中的M-A相呈细小弥散和无规则分布。与焊态的比较,经防飞溅液焊后热处理的盖面焊缝组织,其二次相发生了分解,含铬低时,以Fe3C形式在晶界析出;含2.3%Cr时,晶界上的大颗粒析出物是(Fe.Cr)3C,还有细小的网状析出物氮化铬存在。 ②粗晶区组织的变化
  盖面防飞溅液焊缝下粗晶区组织基体与焊态相同,其组织由于逐渐添加铬而显得十分均匀,晶粒明显细化,因而粗晶区物征消失。此外,在原奥氏体晶界发现有碳化物析出。
③细晶区组织变化
  盖面焊缝下的细晶区组织由于添加铬而使等轴铁素体晶粒逐渐被含有成排和不成排的二次相铁素体束团所取代,在原奥氏体晶界上存在线状相。
含铬量对焊缝力学性能的影响 ①对硬度的影响
  焊态防飞溅液焊缝金属的硬度随含铬量的增加而逐渐提高,且在低锰时基本上是呈线性的,但在高锰时则呈非线性。此外,随着含铬量的增加,在焊缝重复加热区的硬度波动较大。
②对控伸性能的影响
  根据实验结果而知,消除应力后两种强度均降低,其降低程度随含锰量的增加而加大。铬对强度的影响比锰要小,且互相作用因数( MnCr)较弱,这种情况在消除应力后更为明显。
③对冲击性能的影响
  无铬和防飞溅液焊缝的冲击性能最好,含1%Cr焊缝的转变温度曲线稍向高温方向移动,含2.3% Cr焊缝韧性大大降低。相比之下,在含铬和防飞溅液焊缝中含1%Mn时所得韧性最佳;含2.3%Cr、1.8% Mn焊缝的韧性最差。冲击功与含铬量的关系表明:在0. 25%Cr或0.5%Cr时室温冲击功稍有提高;含2.3%Cr时韧性明显下降。
这可能与含二次相铁素体的形成和线状相的出现有关。根据消除应力状态防飞溅液焊缝含铬量与冲击吸收功的关系,结果表明,在含Cr小于0.5%时除焊条A的室温冲击吸收功稍有增加外,添加铬对韧性均有害。这是由于焊后热处理改变了二次相形态、析出大颗粒渗碳体和析出氮化铬引起。 综上所述,在含锰焊缝中添加铬后发生下列变化:
  ①防飞溅液焊态焊缝的先共析铁素体体积分数减少;
  ②影响针状铁素体的比例开始时增加,当铬超过1.0%后快速减少;
  ③在粗晶区和细晶区出现显微组织均匀化;
  ④在不完全相变区形成铁素体一碳化物集合物体;
  ⑤焊接防飞溅剂焊缝硬度、屈服强度、抗拉强度均有提高;
  ⑥在焊态时铬对韧性有害,热处理后韧性更低;
  ⑦在约1% Mn时呈现最佳显微组织和力学性能。
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