焊接接头的金相分析
一、实验目的
1、观察焊接接头的宏观形貌
2、掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化
二、了解焊缝金相检测方法
三、实验装置及实验材料
1、粗、细金相砂纸
2、平板玻璃
3、低碳钢焊接接头试样
4、金相显微镜
5、吹风机
6、4%硝酸酒精溶液、无水乙醇、30％过氧化氢、氢氟酸、草酸、脱脂棉、蒸馏水三、实验原理
焊接过程中，焊接接头各部分经受了不
同的热循环,因而所得组织各异。

组织的不同，导致机械性能的变化。

对焊接接头进行金相组织分析，是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节。

焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两个方面。

宏观分析的主要内容为：观察与分析焊缝成型、焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等。

显微分析是借助于放大100倍以上的光学金相显微镜或电子显微镜进行观察，分析焊缝的结晶形态，焊接热影响区金属的组织变化，焊接接头的微观缺陷等。

焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。

焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的组织变化，不仅与焊接热循环有关，也和所用的焊接材料和被焊材料有密切关系.
1、焊缝宏观形貌：
切取焊接接头的横截面，经制样浸蚀显示宏观组织,可见焊接接头分为三部分：焊缝中心为焊缝金属，靠近焊缝的是热影响区，接头两边是未受焊接热影响的母材。

①焊缝区②—③热影响区（过热区、正火区、部分相变区）④母材
2、焊接接头的显微组织
焊接接头分为两部分：一是焊缝，另一是热影响区。

所谓焊接接头热影响区,是指母材在焊接电弧的热作用下发生的显微组织和性能变化的区域。

在焊接过程中,熔池被快速加热到很高的温度，随后又快速冷却,因此使熔池附近的母材相当受到一次不同规范的热处理。

结果使焊接热影响区形成了四个部分，即熔合区、过热区、正火区和部分相变区。

熔合区是焊缝（熔敷金属）和母材的交界区，在焊接电弧热的作用下，该区部分金属熔化，亦称半熔化区，其显微组织中包含部分铸造组织和未熔化的、但因受热而长大的粗晶粒组织.在低碳钢焊接接头中,这一区域虽然最窄,但它却在很大程度上决定着焊接接头的性能。

过热区对焊接接头有危害作用,该区受高温作用，晶粒急剧长大，甚至产生过热组织,从而使其塑性和冲击韧性降低。

正火区处于Ac3稍高的温度。

相当于做了一次正火处理，晶粒细小，因而其机械性能较好.焊接热影响区的熔合区和过热区是性能最薄弱的部位。

因此，为了提高焊接接头的质量，应尽量减小焊接热影响区的宽度.
四、焊接接头的显微组织有焊缝（熔敷金
属)、焊接热影响区（熔合区、过热区、
正火区、部分相变区）和母材（被焊金
属)三个部分.焊缝的显微组织成柱状，
且方向垂直于焊接热影响区。

母材是低
碳钢，其显微组织与焊接前一样，依然
是珠光体P和铁素体F。

焊接热影响区
的显微组织虽然形态各异,但是每个区
域都有其独有的特征，其中过热区和正
火区最明显。

过热区的晶粒粗大，正火
区的晶粒细小，而且这两个区域在焊接
热影响区中的尺寸最大.部分相变区比
正火区和过热区窄,但比熔合区宽。

在
100倍的放大倍数下观察其显微组织，
看得到它的珠光体的边缘不像母材和
正火区那样棱角分明，而是比较圆滑且
形态呈开花状。

在热影响区中,最不易分
辨的是熔合区，而它又是焊接热影响区
中最窄的区域。

熔合区的显微组织是粗
大的晶粒和部分铸造组织。

五、实验报告
1、实验目的
2、通过观察分析,画出焊接接头各区域的组织示意图并标注
焊接热影响区对焊接接头的性能有什么影响？。