熔融金屬凝固發生相變實驗科研型金相顯微鏡
什么因素影響焊縫的強度?假設讓你選擇保護金屬的電弧焊工藝來
制造盛放550℃蒸汽的壓力容器;容器是由含鉻的鐵素體鋼制成,以提
高其抗高溫氧化的能力:你事先要考慮的問題是什么?
由于焊縫與基體金屬承受同樣的應力與溫度條件,所以使焊接材料
與基底金屬的化學成分的匹配是十分重要的。如果能夠正確地做到這一
點,從理論上講就能夠使焊縫達到與壓力容器其它部分同樣的強度。然
而,還必須考慮其他一些冶金學的因素:
熔融金屬凝固時會發生一些相變。這些相變往往伴隨著體積的變化
。鄰近的基底金屬也會發生膨脹與收縮。例如,FCC結構的奧氏體比BCC
結構的鐵素體具有更密的堆垛方式,因此在冷卻時就會發生膨脹。該膨
脹會在焊接區域中引起嚴重的殘余應力,必須用焊接后熱處理的方式去
除這殘余應力。如果在焊接過程中讓工件自由地膨脹與收縮,可以使殘
余應力降低到較低。然而,這在厚壁壓力容器中是不可能的。正如前面
所提到的,我們必須認識到熱影響(HAZ)內材料,由于被加熱到了接近
熔點的溫度而會經歷晶粒長大,這將會導致屈服強度與拉伸強度的降低
?這也正是焊接工件中機械損傷經常發生在熱影響區的原因;