如何控制焊金属的组织和性能
1. 控制和改善焊接接头的性能的方法有哪些
焊缝和热影响区的组织特征对接头的力学性能影响很大,改善方法有:
1、选择合适的焊接工艺
2、选择合适的焊接参数
3、选择合适的焊接热输入
4、选择合适的焊接操作方法
5、正确选择焊接材料
6、正确选择焊后热处理
7、控制熔合比
焊接接头:
用焊接方法连接的接头成为焊接接头(简称接头)
焊接接头,应包括焊缝及基本金属靠近焊缝且组织和性能发生变化的区域。熔化焊焊接接头由焊缝金属、熔合线、热影响区和木材等组成。焊接接头具有金属组织和力学性能极不均匀的特点。
影响焊接接头组织和性能的因素有:
焊接材料,焊接方法,焊接规范与线能量,操作方法。
2. 如何控制和改善金属材料中的组织和性能 请详细一点,急!
各种热处理都是改善金属材料中的组织和性能的,看你需要那种性能,是强度?硬度?韧性?
3. 焊接中常采用哪些方法来调整和改变焊缝金属的性能
焊缝中的氢对焊缝质量的不利影响主要有:
(1)形成氢气孔:当焊接熔池吸收了大量的氢时,则在焊缝凝固时由于氢在钢中的溶解度突然下降,使得焊缝中的氢处于过饱和状态,这时氢原子会结合形成氢分子,而氢分子不溶解于钢,会在液态熔池金属中形成气泡,焊缝凝固时若气泡的逸出速度小于焊缝的凝固速度,就会在焊缝中形成气孔。
(2)产生氢脆:所谓氢脆是指在室温条件下钢中的氢会使钢的塑性严重下降的现象。焊缝中的扩散氢含量越高,则氢脆现象越明显。
(3)产生白点:碳钢和低合金钢焊接时,如含氢量较高,则常常在焊缝的拉伸和弯曲试样的断面上出现银白色的局部脆断点,称之为白点,其直径一般在0.5-3mm
之间。在许多情况下,白点的中心有小的夹杂物或气孔。
(4)产生冷裂纹:焊接冷裂纹常产生于高强钢的焊接过程中,其产生机理是:在钢产生淬硬组织之后,受氢的侵袭和诱发,使焊缝组织脆化,在拘束应力的作用下产生裂纹。因此,氢是引起高强焊接冷裂纹的三大因素之一,并且有延时的特征,常称为延迟裂纹。
4. 谈谈如何控制和改善金属材料中的组织
这个问题太广了,能具体说下要求吗?
5. 如何控制锻件组织与性能
锻件厂是专业生产锻件的制造企业,那么锻件厂如何控制锻件组织与性能?今天小编代表山西永鑫生锻件厂为大家介绍一下如何控制锻件组织与性能表现在哪些方面。
除合理选用原材料和锻造变形方法外,还应注意以下几点:
1、控制金属加热、冷却和锻压温度规范加热中避免过热与过烧,尽量减少氧化和脱碳。高温时保温时间不宜过长,以防止晶粒粗大。始锻温度不宜过高。在规定的终锻温度停锻。若最后一次变形量较小,则应降低始锻温度,以免终锻温度过髙,晶粒长大。尽量减 少火次,避免无变形加热。合理选定冷却方式及规范,避免锻件内部出现过高的残余应力或裂纹。
2、控制总变形量钢锭的锻造比(总变形量)对保证金属组织和性能有很大影响。锻造比不足,中心变形小,铸态组织仍会局部保留。锻造比过大,力学性能异向性增大,横向力学性能降低较多,且过多地消耗动力和工时。合理的锻造比应是使铸锭组织全部得到改善的最小锻造比,同时通过改善熔炼与浇注工艺(如电渣重镕)可降低所需锻造比。
3、合理选用变形工艺对于要求综合力学性能的重要锻件,必要时可采用中间镦粗,以减小力学性能异向性,并获得较高的力学性能。大型多拐曲轴用弯曲镦锻(全纤维锻造)成形,使纤维方向与零件外形轮廓基本吻合。采用中心压实法,可不经过镦粗而较好地锻合内部缺陷
6. 如何提高钢与铜的焊接性能
铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素:一是高导热率的影响,铜的热导热率比碳钢大7~11倍,当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时,则铜材很难熔化,填充金属和母材也不能很好地熔合.二是焊接接头的热裂倾向大,焊接时,熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物,使铜及铜合金具有明显的热脆性,产生热裂纹.三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多,主要是氢气孔.四是焊接接头性能的变化,晶粒粗化,塑性下降,耐蚀性下降等.
7. 如何改善焊缝金属的组织
焊接之前进行局部的热处理,将组织调整到合适的焊接状态,具体的情况需要你自己查阅相关资料,同时,在焊接后也需要进行热处理,以减少局部焊接产生的应力,同时改善整体力学性能,这两点都需要做到,特别是焊接后的处理尤其重要~!
8. 提问金属焊接的问题,求大神解答。 控制焊缝一次结晶组织的措施主要有哪些
预热、后热、层温控制、热输入控制、锤击、热应力释放以及其它的热处理都会引起冶金变化,进而影响机械性能。
在固态金属中,原子自己排成有秩序的列、行和层形成三维晶体结构。金属被定义为晶体。不讨论结晶过程是不对的. 当金属凝固时,它总是呈晶体形式。晶体断裂表面被错误地称为典型疲劳断裂或脆性断裂形貌。
可以完整描述有序排列方式的最小量原子叫作“单元晶格”,认识到“单位晶格”并不是独立存在,而是与三维空间方向与其它临近的单位晶格共用原子是非常重要的。
最常见的晶体结构或者相是体心立方(BCC)、面心立方(FCC)、四角体心结构(BCT)和六角密排结构(HCP),如图8.5所示. 一些金属,如铁在室温下以一种固态相存在,当温度升高时,又以另一种相存在。这种在一种固体金属中随着温度的变化从一种相转变为另一种相,叫“同素异形或固态相变”,一种具有相同的化学成份,不同的晶体结构的金属叫做“同素异形”体。这将在以后讨论。
BBC(体心立方)可以描述为一个立方体的八个角和单元体的中心有一个原子,如铁、碳钢、铬、钼和钨。
FCC(面心立方)可以想象为在立方体的八个角和其六个面的中心均有一个原子。如铝、铜、镍和奥氏体不锈钢。
BCT单位晶格就像基本BCC一样,只是沿一轴线方向伸长变为矩形,并在中心有一原子。由迅速淬火形成的钢的一种相态马氏体就是BCT结构。
而HCP单位晶格是六方棱体。它可以想像为在棱体的上下顶面有二个六角形(六边形),而中心有一原子,并在每个六角点上均有一原子。每个顶上的各有一个原子的三角形位于上下六角形顶之间。通常具有HCP结构的金属为锌,镉及镁。
图8.5-金属和合金的普通晶体结构
金属的固化
金属是由众所周知的晶核成形并增长的过程凝固成晶状结构的。一旦冷却,原子簇在晶格掺杂处或液固交界处,如熔化焊接金属与冷却的未熔化的热影响区之间的交界处凝固。这些原子簇称为晶核并大量出现。在焊缝金属中,核试图附着在焊缝交界处的热影响区中已有的颗粒上。原子继续凝固,并附着到晶核上。每个晶核沿着可能的方向长大,同时原子按照一定的晶格结构进行排列并形成不规则形状的晶粒或晶体。
图8.6所示的是当焊缝金属凝固时焊缝金属晶粒形成的过程。在图8.6A中可见,最初的晶体是在焊缝交界处形成的。图8.6B随着初始晶核的长大,固相晶粒形成。因为晶核取向方位不同,当相近晶粒长在一起时,就形成了颗粒的边界。图8.6C是焊缝金属完成了固化。晶粒边界可以被认为是不连续。因为它代表原子统一排列的中断。从前面的讨论中我们可知,残余应力存在于固化的金属中。
金属机械性能取决于晶粒的大小,小晶粒的金属将会有更高的室温拉伸强度。因为当材料受应力时,晶格边界会试图阻止单个晶粒的变形。然而当温度升高,在边界上的原子更容易移动,并滑过另一个原子。造成了高温下材料强度下降。所以,细小晶粒的材料更适用于室温和底温环境。而粗晶粒材料适用于高温条件。总的来说,细晶粒金属具有更好的延伸性,缺口韧性及疲劳性能。
在进一步讨论前,让我们迅速回顾一下。金属就是由原子以有秩序排列形成的晶状结构。这种有序形式或排列就是我们所知的“相”,可由一单位晶格来描述。金属从许多位置迅速固化,并且以可能的方向长大并形成晶粒。单个晶粒间的结合处被称为晶界。晶粒的大小决定了晶粒边界区的数量,进而某种程度上决定了金属机械性能。
9. 如何改善金属材料的焊接性能
1:预热:可改变焊接抄接头各区的冷却速度,减小焊接区温度梯度,扩大焊接区的温度场。有利于减小和遏制淬硬组织的形成,减低焊接接头内应力,延长焊接区在100摄氏度以上温度的停留时间,有利于氢从焊缝金属中逸出。
2:控制焊接能力参数
3:多层焊和多道焊
4:紧急后热
5:焊条烘干和坡口清理
10. 金属材料组织和性能的调控手段和方法有哪些
1.合金化,即加入合金元素,调整材料的化学成分。可显著提高钢的强度,硬度和韧性并使其具有耐蚀、耐热等特殊性能。
2.进行热处理,即通过不同的加热、保温和冷却的方法,使钢的组织结构发生改变,以达到改善加工工艺性能和强化力学性能的目的。
3.细晶强化,即通过增加过冷度和变质处理细化晶粒,使强度、硬度和塑形、韧性都得到提高。
4.冷变形强化,即对金属材料惊醒冷塑形变形,改变其组织、结构,使强度、硬度提高,而塑形、韧性下降。