材料成形原理第7章.ppt

* 3）凝固速度 晶粒成长的平均线速度是变化的: cosθ=0, θ=90°,vc=0, 说明在熔合区上晶粒开始成长的瞬间，成长的方向垂直于熔合区， 晶粒成长的平均线速度等于零。 cosθ=1, θ=0°,vc=vw, 说明晶粒成长到接触X轴时，晶粒成长的平均线速度等于焊接速度。 焊接工艺参数对晶粒成长方向和平均线速度均有影响。当焊接速度大时，角越大，晶粒主轴的成长方向越垂直于焊缝的中心线；相反，当焊接速度小时，则晶粒主轴的成长方向越弯曲。 平均成长速度与焊接速度有关; 柱状晶的最大成长速度不可能超过焊速; 焊接熔池的实际凝固过程并不是连续的。柱状晶成长速度的变化并不是十分有规律，有不规则的波动现象。 焊缝凝固速度快 (3)凝固金属的组织形态 柱状晶+少量等轴晶 柱状晶内：平面晶、胞状晶、树枝状晶 等轴晶内：树枝晶 与熔池凝固过程密切相关。 浓度梯度、成分过冷 结晶形态主要决定于合金中的溶质的浓度C0、结晶速度R和液相中温度梯度G的综合作用。其关系如图所示。 G/R1/2 平面晶 胞状晶 胞状树枝晶 树枝晶 等轴晶 C0 ％ 焊缝凝固特点 焊缝组织 2、焊缝金属的组织 （1）低碳钢焊缝金属的室温组织 a、先共析铁素体 b、针状铁素体 c、珠光体 （2）低合金钢焊缝金属的显微组织 a、先共析铁素体 b、针状铁素体 c、珠光体 d、马氏体 f、贝氏体 3、焊缝金属性能的控制 （1）焊缝合金化与变质处理 （2）工艺措施（振动结晶、焊后热处理） 焊缝组织的强韧性 熔合区的特性 同种钢的熔合区 ７－３　焊接热影响区的组织与性能 1、焊接热循环(weld thermal cycle) 焊接热循环：焊接加热过程中，焊缝金属附近某点的温度由低到高，再由高到低的过程。 由加热速度vh，最高温度θm，相变以上高温停留时间th，冷却速度vC或冷却时间tc四个参数组成。 2、焊接热影响区的组织转变特点 焊接热循环的特点 （1）加热温度高 （2）加热速度快 （3）高温停留时间短（4）局部加热 焊接加热过程中奥氏体化的特点 焊接热循环 1、焊接热循环的意义 焊件上某一点P的温度随时间的变化过程叫作焊接热循环。 预热温度T0的影响 2、焊接热循环的主要特征参数 加热速度?H 峰值温度Tp 高温（相变温度）停留时间tH 某一温度Tc瞬时冷却速度?C（800-500） 某一温度区间的冷却时间tA 焊接热影响区 在焊接热源作用下，焊缝两侧发生组织成分性能变化的区域叫“热影响区”，又叫“近缝区”。 焊接热影响(Heat-Affected Zone,简称HAZ) 材料因受焊接热影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。 在焊接加热及冷却条件下热影响区的组织转变特点 (1)由于金属的相变需要一段孕育扩散时间，在快速加热和冷却条件下，这一孕育过程来不及完成，因而相变点将发生较大变化，出现较大的“过热度”及“过冷度”(Ac1、Ac3升高，Ar1、Ar2降低)，另外， 转变组织的均质化程度也进行得很不充分； (2)由于近缝区温度很高，所以高温下晶粒长大 比较严重； (3)由于冷却速度快，热影响区的淬火倾向将增大。 3、焊接热影响区的组织与性能变化 低碳钢和不易淬火钢 （1）熔合区 （2）过热区（1100℃以上） （3）相变重结晶区（正火区）（850~1100℃ ） （4）不完全重结晶区(部分相变区)（700~850 ℃) 易淬火钢 （1）完全淬火区 （2）不完全淬火区） HAZ的性能变化 HAZ的硬化 HAZ的软化 1.熔合区 2.过热区 3.正火区 4.不完全重结晶区 5.母材 6.淬火区 7.部分淬火区 8.软化区 热影响区的组织与性能 Q235钢HAZ组织特点 母材 226? Q235钢HAZ组织特点 过热区 226? Q235钢HAZ组织特点 正火区 226? Q235钢HAZ组织特点 不完全重结晶区（不完全正火区） 226? HAZ组织 * 俑的外范采用的是多合范法，成功地把握了曲面多变的躯干、胳臂以及二者交叉形成的复杂的形体。俑头和手是单独铸造的预制件，最后焊接在俑的体腔和袖管内。俑头上戴的鹖冠比较复杂，采用先行铸出，再焊接铸在俑头上。 铜车马的几千个零部件是怎样连接起来的呢？大体可分为两大类，即不可拆卸冶铸连接和可拆卸机械连接。不可拆卸连接方法有铸焊、钎焊等。铸焊是铜车马铸造中使用最多的一种方法，其中包括熔化铸焊法、铸接法、铸补法。熔化焊接的典型铸件是