焊渣附着防止剂及镍对焊缝影响
发布时间： 2013-3-20 15:18:23
含镍量对焊缝组织的影响
盖面焊缝组织变他。盖面焊缝的显微组织主要由先共析铁素体、含二次相的铁素体、针状铁素体和马氏体组成。先共析铁素体随含镍量增加而减少，针状铁素体有所增加，而含二次相的铁素体基本不变。在含1.8%Mn焊缝中添加镍超过2.3%后还出现马氏体组织，含镍量为3.5%时先共析铁素体完全消失。因加镍而改变了针状铁素体板条的长宽比，且其板条变得更加多角化。镍抑制渗碳体薄膜和珠光体的形成，并使M-A二次相得以保留。焊渣附着防止剂焊缝金属的宏观偏析和微观偏析随着镍和猛含量的增加而增加，镍和猛对微观偏析既有各自的单独影响，又有两者的联合作用。
粗晶区组织变化。盖面焊渣附着防止剂焊缝下的粗晶区组织由于添加镍引起的变化基本上与焊态柱晶区发生的变化相同。随着镍的增加，在原奥氏体晶界的铁素体逐渐减少，但仍具有粗晶区的特性。
细晶区组变化。盖面焊渣附着防止剂焊缝下的细晶区组织由于添加镍而逐渐改变该区的等轴细晶性质；铁素体晶粒逐渐减少，而含二次相的铁素体束团逐渐增多。这种变化找3.5%Ni、1.8%Mn焊缝中特别明显。对二次相的初步研究表明：在低猛时，产生少量M-A相以前，镍抑制渗碳体薄膜和珠光体的形成；在高猛时，镍助长M-A形成，在1.8%Mn时出现马氏体岛状组织。
含镍量对焊缝力学性能的影响
对硬度的影响。焊态焊渣附着防止剂焊缝金属的硬度随镍的增加而呈非线性提高；随着含猛量的增加硬度也有不同程度的增加。但硬度的提高比添加钼或铬时小，每层焊道直接硬度波动也不大。经受多次焊接热循环的焊缝逐渐发生软化。
对拉伸性能的影响。由试验可知，屈服强度和抗拉强度均随镍和猛的增加而呈线性增加，并因消除应力处理而下降。相比之下，屈服强度下降较多。镍对强度的影响比猛要小的多，且相互作用因数(Mn、Ni)比较弱。镍的有效强化(按百分数计)比钼或铬也小得多。在消除应力状态下，Mn-Mo系焊缝的强度有所提高，Mn-Cr系焊缝小得多。
对冲击性能的影响。上平台冲击吸收功随着镍的增加而减少，并使延性与脆性断裂之间的转变更平缓。镍对转变温度的影响，在低猛时有益，在高猛时有害。韧性的峰值随着含镍量的增加而逐渐向低含猛量的方向移动。因此，为了得到优良的冲击韧性，在高镍焊渣附着防止剂焊缝中应降低猛含量，在高猛焊缝中应减少镍含量。增加镍对高猛焊缝的韧性是极其有害的。
综上所述，在含猛焊渣附着防止剂焊缝中增加镍后将发生下列变化：①焊态焊缝中先共析铁素体的比例逐渐减少，而针状铁素体逐渐增多，在高猛焊缝中还出现马氏体；②在粗晶区多变形铁素体的比例减少，针状铁素体增加，在1.8%Mn焊缝中出现马氏体岛状组织；③细晶区的等轴细晶逐渐改变，铁素体晶粒减少，含二次相的铁素体束团增多；④二次相的形态从渗碳体薄膜和珠光体变为M-A，并最后变为分离的碳化物和马氏体。⑤条带状显微组织和化学不均性增加；⑥焊缝硬度、屈服强度和抗拉伸强度均提高；⑦在低猛时对抗理解断裂是有益的，而在高猛时是有害的，在0.6%Mn时得到最佳韧性；⑧消除应力处理对猛镍匹配焊缝的韧性几乎没有影响，但在镍与猛含量不匹配时产生严重催化。
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本文参考《焊接材料手册》一书。
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