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焊接熱影響區(qū)的組織和性能
焊接熱影響區(qū)就是指在焊接過程中，母材因受熱影響（但未熔化）而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域。焊接熱影響區(qū)的組織和性能，基本上反映了焊接接頭的性能和質(zhì)量。
對于低碳鋼及合金元素較少的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼（Q295、Q345、Q390),焊接熱影響區(qū)可分為過熱區(qū)、正火區(qū)、不完全重結(jié)晶區(qū)和再結(jié)晶區(qū)。
1.過熱區(qū)
焊接熱影響區(qū)中，具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域稱為過熱區(qū)，又稱粗晶區(qū)。過熱區(qū)的加熱溫度范圍是在固相線以下到1100℃左右之間。在這樣高的溫度下，奧氏體晶粒嚴重長大，冷卻后呈現(xiàn)為晶粒粗大的過熱組織，甚至出現(xiàn)魏氏組織。過熱區(qū)塑性、韌性很低，尤其是沖擊韌性比母材低20%~30%,是熱影響區(qū)中性能最差的區(qū)域。
2.正火區(qū)
正火區(qū)的加熱溫度范圍約在A3~1100℃之間。加熱時該區(qū)的鐵素體和珠光體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。由于溫度不高，晶粒長大較慢，空冷后，獲得均勻而細小的鐵素體和珠光體，相當(dāng)于熱處理時的正火組織，因此，該區(qū)也稱為相變重結(jié)晶區(qū)或細晶區(qū)。
其力學(xué)性能路高于母材，是熱影響區(qū)中綜合力學(xué)性能最好的區(qū)域。
3.不完全重結(jié)晶區(qū)
該區(qū)的加熱溫度范圍處于Aa-Aa之間。加熱時該區(qū)的部分鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，冷卻時奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿〉蔫F素體和珠光體；而未溶入奧氏體的鐵素體不發(fā)生轉(zhuǎn)變，晶粒長大粗化，成為粗大的鐵素體。所以這個區(qū)的金屬組織是不均勻的，一部分是經(jīng)過重結(jié)晶的晶粒細小的鐵素體和珠光體，另一部分是粗大的鐵素體。由于品粒大小不同，所以力學(xué)性能也不均勻。
4.再結(jié)晶區(qū)
對于焊前經(jīng)過冷塑性變形（冷軋、冷成型）的母材，加熱溫度在Aa~450℃之間區(qū)域，將發(fā)生再結(jié)晶。經(jīng)過再結(jié)晶，塑性、韌性提高了，但強度卻降低了。
焊接熱影響區(qū)除了組織變化而引起性能變化外，熱影響區(qū)寬度對焊接接頭中產(chǎn)生的應(yīng)力與變形也有較大影響。一般來說，熱影響區(qū)越窄，則焊接接頭中內(nèi)應(yīng)力越大，越容易出現(xiàn)裂紋；熱影響區(qū)越寬，則變形較大。因此，焊接生產(chǎn)中，在保證焊接接頭不產(chǎn)生裂紋的前提下，應(yīng)盡量減小熱影響區(qū)的寬度。
熱影響區(qū)寬度的大小與焊接方法、焊接工藝參數(shù)、焊件大小和厚度、金屬材料熱物理性質(zhì)和接頭形式等有關(guān)。采用小的焊接工藝參數(shù)，如降低焊接電流、增加焊接速度，可以減少熱影響區(qū)寬度。不同焊接方法，其熱影響區(qū)寬度也不相同，焊條電弧焊的熱影響區(qū)總寬約為6mm,埋弧自動焊約為2.5mm,而氣焊則達到27mm左右。
