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低合金结构钢焊接接头显微组织和冷裂纹形态的观察
一、实验目的 1、了解低合金结构钢焊接热影响区显微组织变化规律。 2、了解低合金结构钢焊接冷裂纹形成条件及形貌特征。 二、实验原理 焊接接头分为：焊缝区、半熔化区、过热区、完全重结晶区、不完全重结晶区及母材区。 A）焊接前为退火或正火态时：焊接后热影响区的组织可分为完全淬火区（TH>AC3）和不完全淬火区(TH=AC1 ~AC3) 。 B）若母材焊接前为调质态：则热影响区除存在上述两个区域之外，还可能存在不同程度的高温回火区（软化区）。 焊缝区 过热区 完全重结晶区 不完全重 结晶区 母材区 三、实验报告要求 详见实验电子报告
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低合金结构钢与低碳钢焊接接头组织 14MnNiCrMo J606焊条 Q235钢 J422焊条 焊缝区
试样 区域 金相组织 14MnNiCrMo J606焊条 Q235钢 J422焊条 焊缝区 粗柱晶, B无碳+ F先沿晶界分布,晶内为F针+P少 粗柱晶,F先+B无碳沿晶界分布,晶内为B粒+P少 过热区 F晶界+M板+B+(M+A')组元 粗大F先+FW+P 完全重结晶区 F+P+ M(灰针)+B 等轴状F+P均匀分布 不完全重结晶区 F大块+（ F+P）小块+ M少+（B）少量 F较大块+（ F+P）小块 母 材 F+P+B粒，呈带状分布 F+P，粗大
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低合金结构钢焊接接头宏观形貌 焊缝 焊趾 熔合区 热影响区 焊根 母材区
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低合金结构钢正火态焊接接头组织全貌 母材区 不完全重结晶区 完全重结晶区 过热区 焊缝区
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低合金结构钢正火态焊接接头焊缝区组织 粗柱晶, B无碳+ F先沿晶界分布,晶内为F针+P少
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低合金结构钢正火态焊接接头过热区组织 F晶界+M板+B+(M+A')组元
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低合金结构钢正火态焊接接头完全重结晶区组织
M板条+ F+P+ B
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低合金结构钢正火态焊接接头不完全重结晶区组织
F大块+（ F+P）小块+ M少+B少量
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低合金结构钢正火态焊接接头母材区组织 F+P+B粒，呈带状分布
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低合金结构钢退火态焊接接头组织全貌 母材区 完全重结晶区 过热区 不完全重结晶区 焊缝区
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低合金结构钢退火态焊接接头焊缝区组织 粗柱晶, B无碳+ F先沿晶界分布,晶内为F针+P少
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低合金结构钢退火态焊接接头完全重结晶与不完全重结晶过渡区组织
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低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区组织
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低合金结构钢退火态焊接接头不完全重结晶区与母材过渡区组织
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低合金结构钢退火态焊接接头母材区组织
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低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之一 ——焊趾裂纹形貌 焊趾区域 裂 纹 扩 展 方 向 焊缝区 母材区
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低合金结构钢焊接接头延迟裂纹之二 ——焊根裂纹形貌 焊缝区 熔合区 过热区 焊根裂纹起源 不完全重结晶区
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低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向
接焊根裂纹起源方向
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低合金结构钢焊接接头焊根裂纹沿熔合区扩展走向
焊缝区 接焊根裂纹起源方向
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低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在焊缝区扩展走向
裂纹沿柱状晶晶界扩展
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低合金结构钢焊接接头焊根裂纹在完全淬火区扩展走向
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低合金结构钢焊接裂纹产生的条件 一、力学条件
在焊接过程中接头各区受热不均，由于受到焊接热循环的作用产生不均匀连续变化的组织梯度区域、同时由于热应变不均匀使整个接头处于复杂的应力—应变状态。故焊接过程中产生的热应力、组织应力及附加的结构应力是构成焊接接头金属开裂的力学条件。 二、冶金条件 因焊接加热及冷却速度很快，焊缝金属内会产生结晶偏析、钢中S、P、Si等发生偏聚形成低熔点共晶、氢含量过高、空位浓度增加、组织转变复杂等，在焊接应力—应变作用下促使焊接裂纹产生和扩展。 三、焊接工艺规范及焊接操作技术 工艺规范（如焊接线能量）不合适，焊接技术不高或不遵循焊接操作规程等。
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低合金结构钢焊接延迟裂纹产生的条件 低合金结构钢焊接延迟裂纹的形核、扩展取决于焊接接头的拘束应力、被焊金属的淬硬倾向、焊缝金属中的扩散氢含量。 焊接延迟裂纹在焊接接头中出现的部位可分为： 1. 焊趾裂纹 2. 焊根裂纹 3. 焊道下裂纹 1 3 2
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