正确答案
(1)对组织的影响:
A不易淬火钢的热影响区组织:
在一般的熔焊条件下,不易淬火钢按照热影响区中不同部位加热的最高温度及组织特征,可分为以下四个区
1)熔合区:焊缝与母材之间的过渡区域。范围很窄,常常只有几个晶粒,具有明显的化学成分不均匀性。2)过热区(粗晶区):加热温度在固相线以下到晶粒开始急剧长大温度(约为1100℃左右)范围内的区域叫过热区。由于金属处于过热的状态,奥氏体晶粒发生严重的粗化,冷却后得到粗大的组织,并极易出现脆性的魏氏组织。
3)相变重结晶区(正火区或细晶区):该区的母材金属被加热到AC3至1100℃左右温度范围,其中铁素体和珠光体将发生重结晶,全部转变为奥氏体。形成的奥氏体晶粒尺寸小于原铁素体和珠光体,然后在空气中冷却就会得到均匀而细小的珠光体和铁素体,相当于热处理时的正火组织,故亦称正火区。
4)不完全重结晶区:焊接时处于AC1~AC3之间范围内的热影响区属于不完全重结晶区。因为处于AC1~AC3范围内只有一部分组织发生了相变重结晶过程,成为晶粒细小的铁素体和珠光体,而另一部分是始终未能溶入奥氏体的剩余铁素体,由于未经重结晶仍保留粗大晶粒。
B易淬火钢的热影响区组织:
母材焊前是正火状态或退火状态,则焊后热影响区可分为:
1)完全淬火区:焊接时热影响区处于AC3以上的区域。在紧靠焊缝相当于低碳钢过热区的部位,由于晶粒严重粗化,得到粗大的马氏体;相当于正火区的部位得到细小的马氏体。
2)不完全淬火区:母材被加热到AC1~AC3温度之间的热影响区。快速加热和冷却过程得到马氏体和铁素体的混合组织;含碳量和合金元素含量不高或冷却速度较小时,其组织可能为索氏体或珠光体。母材焊前是调质状态,则焊接热影响区的组织分布除上述两个外,还有一个回火软化区。在回火区内组织和性能发生变化的程度决定于焊前调质的回火温度:若焊前调质时回火温度为Tt,低于此温度的部位,组织性能不发生变化,高于此温度的部位,组织性能将发生变化,出现软化。若焊前为淬火态,紧靠Ac1的部位得到回火索氏体,离焊缝较远的区域得到回火马氏体。
(2)对性能的影响使HAZ发生硬化、脆化(粗晶脆化、析出脆化、组织转变脆化、热应变时效脆化、氢脆以及石墨脆化等)、韧化、软化等。
(3)改善HAZ组织性能的措施
1)母材焊后选择合理的热处理方法(调质、淬火等)。
2)选择合适的板厚、接头形式及焊接方法等。
3)控制焊接线能量、冷却速度和加热速度。