金属成型工艺 金属的焊接与焊接接头组织和性能

     金属材料的焊接性是指焊接加工的适应性，主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质的焊接接头的难易程度。而焊接接头指的是用焊接的方法将连接的接头，由焊缝合热影响区组合。对于焊接和焊接接头的性能，对钩网就来具体介绍一下。

    （一）焊接

    焊接性包括的内容主要有两个方面：第一是接合性能，就是在一定的焊接工艺条件下，金属对于产生焊接缺陷的敏感性。第二是使用性能，在一定焊接工艺条件下，金属焊接接头对使用要求的适应性，其中包括力学性能、耐腐蚀性等等。

    金属焊接性主要取决于金属本身的化学成分，同时还与焊接材料、方法以及结构都有着密切的关系。

    金属的焊接性能可以通过焊接性试验和碳当量估算法来进行评定。

    焊接性试验：是在正确控制焊接工艺参数条件下，按规定要求焊接工艺试版，然后对焊件进行抗裂试验、力学性能试验、腐蚀试验等等，然后根据试验数据评定某种材料焊接性的优势与劣势。并未选择焊接材料和确定焊接工艺参数提供试验依据。

    碳当量估算法：影响钢材焊接性的化学成分中含碳量对焊接性能最明显。通常，把钢中合金元素按照其作用折算成碳的相当含量来粗略地评定其焊接件的优势与劣势，这就是碳当量估算法。

    （二）焊接接头

    焊缝的组织和性能

    焊缝是指工件在经过焊接之后所形成的结合部分。在焊接加热时温度在液相线以上，填充金属与工件金属熔化形成液态熔池。加热结束后，熔池金属从熔池底壁开始向焊缝中心冷却结晶，进而得到柱状的铸态组织。这种铸态组织成分不均匀，组织不致密，故塑性相对较差，容易产生热裂纹。但是由于焊条药皮及焊丝等在焊接过程中的保护和合金化的作用，使焊缝金属的力学性能一般不低于母材。

    热影响区的组织与性能

    热影响区是由于焊接热影响，焊缝附近金属组织和性能发生变化的区域。依其所受加热温度不同，以低碳钢为例，你焊接热影响区会分为以下几个区段：

    （1）熔合区

    加热温度在液相线与固相线之间，是焊缝与基体金属的过渡区。焊接加热时只有部分金属熔化，故又称为半熔化区。其组织由部分铸态组织和晶粒粗大过热组织组成，化学成分不均。故该区的塑性、韧性很差。低碳钢的熔合区宽度较窄，会对接头性能造成一定的影响；中碳钢的融合去较宽，对街头性能影响很大。

    （2）过热区

    加热温度在固相线与1000度之间。此区钢的组织全部奥氏体化，而且晶粒粗大，为粗晶区，还可能出现粗大针状铁素体。过热组织使塑性、韧性明显下降，并且有可能产生裂缝。

    决定热影响区大小的因素

    （1）焊接方法与规范：不同的焊接方法与规范，热影响的宽度不同。加热温度越高，集中程度越大，热影响区越小。

    （2）焊接材料对加热的敏感性：不同材料在加热、冷却过程中，其组织变化的程度与最后性能是不同的。如不易淬火的合金晶粒会长大，易淬火的合金会产生脆硬的淬火区，而已淬火的合金可能产生回火组织，冷作硬化的合金超过再结晶温度时硬化作用会消失。