焊縫含碳量,焊縫金屬凝固計量金相顯微鏡
由于焊接熔池結晶的特點,因此焊縫的凝固組織具有連
結長大和柱狀昌的基本特征。熔化的液態金屬冷卻時,在熔
合線附近的半熔化段的母材溫度較低,起著熔化的模壁作用。
它和焊縫金屬具有相近的化學成分,相同的晶格類型,
成為焊縫金屬凝固時的結晶表面。在一定的過冷度下,就直
接從熔池壁母材金屬的晶粒上進行長大,因此焊縫金屬的晶
粒和熔合線附近的母材晶粒是相連結的,在凝固時,它的晶
體是從與液態金屬相接觸的母材晶粒連結地長大。
焊縫中偏析主要有以下三種:樹枝晶偏析(顯微偏析)
焊縫冷卻時,以樹枝狀結晶成長,造成先凝固的結晶軸
成分較純,后凝固的枝晶末端及枝晶空間雜質和成分偏析,
試片經侵蝕后可以看到樹枝狀結構偏析,碳鋼焊口的顯微偏
析不嚴重,高碳鋼和合金鋼焊口較為嚴重,可采用熱處理方
法予以消除。
區域偏析(宏觀偏析)由于焊接熔池中心較后凝固,雜
質及低熔點混合物易在此處集中,造成區域偏析,又稱中心
線偏析。偏析的程度與熔池的形狀及熔深有關,多重狹焊縫
的偏析位于焊縫中心,寬焊縫的區域偏析出現在焊縫上部。
層狀偏析焊縫橫斷面經侵蝕后可看到色澤深淺不同的分
層組織,這是由于化學成分的不均勻性所致,也稱層狀偏析。
焊縫的二次結晶組織對代碳鋼而言,為鐵素體和珠光體,
隨含碳量增加,組織中的珠光體量亦增加;當焊縫含合金元
素較多或冷卻速度較大時,焊縫中會出現貝氏體和馬氏體;
焊縫經多層焊接后,由于后焊層的再加熱,可獲得細小的等
軸晶粒,改善了焊縫的機械性能。