硬铝LD2的时效过程： （ss）→GP→S′（共格 CuMgAl2）→S （非共格 CuMgAl2）
焊接HAZ的力学性能
焊接热影响区脆化
焊接热影响区脆化有多种类 型：粗晶脆化、析出脆化、 组织脆化、热应变时效脆 化、氢脆化及石墨脆化等。
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粗晶脆化
晶粒长大是相互吞并、晶界迁移的过程。钢中含有氮、 碳化合物的合金元素（Ti、Nb、Mo、V、W、Cr） 就会阻碍晶界迁移，防止晶粒长大。
Q a D a D0 t exp RT E 4 4 lg(D D0 ) 2 lg
韧性是材料在塑性应变和断裂过程中吸收能量的能力， 是强度和塑性的综合表现。
焊接HAZ的韧性只能通过某些工艺措施在一定范围内 得到改善。
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母材的原始组织
对于低合金高强钢，母材的合金强化方式和组织状态对 HAZ的韧性有重大影响。
低碳微量多种合金元素的强化体系，在焊接冷却条件下， 使HAZ分布有弥散性的强化质点，并具有足够的韧性， 在组织上希望得到针状铁素体、下贝氏体或低碳马氏 体等组织。
脆化机理：由于析出物出现阻碍位错运动，且析出产物 不均匀，使金属的强度和硬度提高。
“科氏气团”脆化 析出物脆化 相界或晶界析出脆化
遗传脆化
“组织遗传”：某些钢种形成粗化组织后，重结晶得 到的组织仍保留粗晶组织和结晶学的位向关系。
遗传脆化：由组织遗传而引起的脆化。
组织遗传主要发生在有淬硬倾向的调质钢，并在快速 加热和快速冷却的非平衡组织中才能发生。
伊藤等采用Y形坡口对焊接裂纹试验对200多低合金 钢进行研究，建立了Pcm公式：
Si Mn Cu Cr Ni Mo V Pcm C 5B 30 20 60 15 10
碳当量及t8/5与HAZ最高硬度Hmax的关系
H max 1274Pcm 45 H max 559CE( W ) 100
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Hale Waihona Puke 韧化处理 合理制定焊接工艺、正确选择预热温度，配合后热，可 以在一定范围内提高中碳调质钢焊接HAZ韧性。
例 手工焊30CrMnSiNi2A，采用焊前预热250℃， 后热250℃×1h，HAZ得到9.8%残余A′， 从而提 高焊接HAZ的韧性。
另外，控制焊接线能量对 HAZ韧性也有影响。
E↑晶粒粗化，形成粗大 铁素体，甚至魏氏组织； 低合金钢还可能出现上贝 氏体及M-A组元，对韧性 不利。 E↓出现淬硬组织， 对韧性也不利。
在加热调质钢时，奥氏体的形成可有两种机制，有序 转变和无序转变。
由于非平衡组织从奥氏体中是按有序生成马氏体或贝 氏体，快速加热情况下，很容易按有序转变生成奥 氏体，新生成的奥氏体与原始非平衡组织有一定的 位向关系，新形成的奥氏体继承了原奥氏体的晶粒 大小、形状和取向，这便是组织遗传现象。
研究表明，当非平衡组织加热到Ac3以上，Tr以下时， 除在原始晶粒周界或亚晶界上出现不连续的等轴晶外， 过热粗晶粒组织基本上保留了加热前的大小和形貌。
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碳当量
碳当量（Carbon Equivalent）是反映钢中化学成 分对硬化程度的影响，是把钢中合金元素按其对淬硬 的影响程度折合成碳的相当含量。
Mn Cu Ni Cr Mo V 6 15 15 Mn Si Ni Cr Mo V Ceq(WES ) C 6 24 40 5 4 14 CE( W ) C
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HAZ的热应变时效脆化
由各种成形加工引起的局部应变、塑性变形对焊接HAZ 脆化称为热应变时效脆化。
焊接HAZ脆化可分为：
① 静应变时效脆化 在室温或低温下受到预应变后产生的 时效脆性现象称为～。
② 动应变时效脆化 在较高温度下，特别是200～400℃ 的预应变产生的时效脆化称为～。
焊接热影响区的韧化
焊接热影响区的性能
由前面讨论可以得出，热影响区组织分布不均匀，因而 在 性能上也不均匀。对一般焊接结构，主要考虑热影 响区的硬化、脆化、韧化、软化，以及综合力学性能、 抗腐蚀性能和疲劳性能等。
焊接热影响区的硬化
硬度主要决定于被焊钢材的化学成分和冷却条件，实质 是反映了不同的金相组织和性能。
M-A组元脆化
形成M-A组元的条件：
① 奥氏体的合金化程度越高，奥氏体的稳定性越强，因 此越易形成M-A组元。 ②M-A组元只有在中间冷却速度内最易形成。
析出脆化
析出脆化： 新相析出，使金属或合金的强度、硬度和 脆性提高的现象。
焊接HAZ的熔合区部位在化学成分和组织上的不 均匀比其它更严重，极易产生析出脆化。
0.129 l / E 1.587 10
3

92.64
一般晶粒越粗，脆性 转变温度越高，脆性 增加。
HAZ的粗晶脆化与一般单纯晶粒长大造成脆化不同， 由于化学成分、组织状态不均匀的非平衡态下形成， 脆化程度更严重，常常与组织脆化交混在一起，是两 种脆化的叠加。
- 组织脆化
组织脆化是焊接HAZ出现脆化组织而造成的。 对于常用的低碳低合金高强钢，焊接HAZ的组织脆化 主要是由于出现M-A组元、上贝氏体、粗大的魏氏组 织以及“组织遗传”等。
焊接HAZ的软化
调质钢焊接HAZ的软化
在不同的焊接方法和不同的焊接线能量的条件下，热 影响区中软化最明显的部位大都在Ac1～Ac3之间， 失强最大的部位在Ac1附近。 焊接方法和线能量主要影响软化区宽度。
软化程度可用失强率表示：
B J psd 100% B
热处理强化合金焊接HAZ的软化