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一、焊缝的一次结晶组织有何特征?

答:焊接熔池的结晶也遵循一般液体金属结晶的基本规律:形成晶核和晶核长大。焊接熔池中的液体金属在凝固时,通常融合区母材上的半融化晶粒成为晶核。晶核吸附周围液体的原子进行长大,由于晶体是沿着与导热方向的方向成长,它也向着两侧方向成长,但由于受到相邻的正在生长的晶体所阻挡,晶体形成柱状形态的晶体称为柱状晶。在一定条件下,熔池中的液体金属在凝固时也会产生自发晶核,如果散热是沿各个方向进行,则晶体就沿各个方向均匀地长成晶粒状晶体,这种晶体称为等轴晶。焊缝中通常见到的柱状晶,在一定条件下,焊缝中心也会出现等轴晶。

二、焊缝的二次结晶组织有何特征?

答:焊缝金属的组织,在一次结晶之后金属继续冷却到相变温度以下,又发生金相组织的变化,如低碳钢焊接时,一次结晶的晶粒都是奥氏体晶粒,当冷却到低于相变温度时,奥氏体分解为铁素体和珠光体,二次结晶后的组织大部分是铁素体加少量珠光体。但由于焊缝的冷却速度较快,所得珠光体含量一般比平衡组织中的含量达,冷却速度越快,珠光体含量越高,而铁素体量越少,硬度和强度也都有所提高,而塑性和韧性则有所降低。经二次结晶后,得到室温下的实际组织。不同钢材在不同焊接工艺条件下所得到的焊缝组织是不同的。

三、以低碳钢为例说明焊缝金属二次结晶后得到什么组织?

答:以低塑钢为例,一次结晶的组织为奥氏体,焊缝金属固态相变过程称为焊缝金属的二次结晶。二次结晶的显微组织为铁素体和珠光体。

在低碳钢的平衡组织中,焊缝金属含碳量很低,其组织为粗大的柱状铁素体加少量珠光体。由于焊缝冷却速度大,铁素体不能按铁碳相图全部析出,结果珠光体的含量一般都较平缓组织中的含量大。冷却速度大还会使晶粒细化,金属的硬度和强度也有所提高。由于铁素体的减少和珠光体的增加也会使硬度增加,而塑性下降。

焊缝后得到的组织是由金属的成分和冷却条件来决定的。由于焊接过程的特点,焊缝金属组织较细,焊缝金属比铸造状态组织性能要好。