焊接防飞溅液与氮对焊缝的影响

发布时间: 2013-4-10 16:41:45
氮对焊缝金属组织的影响 光学显微镜观察结果表明,焊接防飞溅液焊缝金属的组织不随含氮量的变化而变化,三种焊缝的焊态区和重结晶区组织均以细小均匀的针状铁素体为主,在焊态区内还有少量先共析铁素体析出。投射电镜观察发现,在针状铁素体晶界存在条状组织。 由电子衍射分析得知,这些条状组织是奥氏体。经X射线衍射测定,三种焊接防飞溅液焊缝中均存在一定数量的残余奥氏体,其含量分别为2.06%、2.50%和3.50%。有关残余奥氏体的形成可作如下解释。在焊接冷却过程中,焊缝金属从奥氏体向铁素体转变过程中总要伴随着C、N原子的扩散。与C原子相类似,N原子在ɑ-Fe中的扩散系数远大于在ϒ-Fe中的扩散系数。相反,N在ɑ-Fe中饱和溶解度却较其在ϒ-Fe中饱和溶解度小得多。 因此,当焊接防飞溅液焊缝金属向针状铁素体转变时,针状铁素体晶核一旦形成,C、N原子将不断地从正在生长的针状铁素体边缘向尚未转变的奥氏体中扩散。随着 ϒ-ɑ转变过程的进行,在针状铁素体之间的剩余奥氏体中的C、N原子的浓度将显著提高。 由于焊接防飞溅液焊缝中Mn和Ni的含量较高,使奥氏体的稳定性增强,ϒ-ɑ转变温度降低;另外C、N本身也是强烈温度奥氏体因素,所以固溶于奥氏体中的C、N浓度增加后,使ϒ-ɑ转变温度进一步降低。此时,在较低温度下,针状铁素体晶界的部分富C、N奥氏体将趋于向马氏体转变。 但是,当奥氏体向针状铁素体转变到一定数量后,剩余奥氏体向马氏体转变的自由能变化的程度,在随后的冷却过程中奥氏体不再发生转变,而作为残余奥氏体存在于焊接防飞溅液焊缝之中。测试表面,在-80℃下残余奥氏体仍是稳定的 氮对焊缝金属韧性的影响 焊丝中氮的含量在(60-140)x10-6时,焊接防飞溅液焊缝金属在-40℃下仍具有良好的冲击性能。众所周知,焊接防飞溅液焊缝金属的韧性受化学成分,组织结构等因素的综合影响。首先,从组织方面分析,均匀细小的针状铁素体和残余奥氏体都有利于提高韧性。 因为针状铁素体有利于阻止断裂过程中裂纹的产生和扩展;残余奥氏体也有阻止裂纹扩展的作用。在残余奥氏体的形成过程中N原子起到了一定作用。因此可以认为,在Mn-Ni-Mo系焊缝中,氮对提高焊缝冲击韧性有积极作用。 另一方面,从化学成分的影响看,由于N在奥氏体中溶解度大而扩散系数小,所以在常温或低温下处在奥氏体中的N原子时稳定的。因此,虽然焊接防飞溅液焊缝中的固溶N远远超过了N原子在ɑ-Fe中饱和溶解度,但因为绝大多数N原子并未达到过饱和程度,从而不会产生过饱和固溶N导致的晶格畸变及位错塞积,这对提高焊缝韧性起到重要作用。 我公司是焊接防飞溅液生产厂家,焊接防飞溅液价格实惠,焊接工件的材质对焊接工艺和焊接焊缝金属组织存在一定的影响,本文简要介绍了含氮量对焊缝金属组织的影响,欢迎来电咨询焊接飞溅剂详细知识。 本文参考《焊接材料手册》一书。 相关链接 水基淬火液的使用和维护

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