Q345鋼板焊接性能分析(共20頁)

1、Q345鋼板焊接性能分析摘 要：本文進行了Q345鋼板焊接性能分析。首先根據(jù)板材制定了埋弧焊對接試驗，然后用臥式顯微鏡對焊接接頭進行宏觀和微觀分析，并用維氏硬度測試儀檢測焊接接頭的維氏硬度，同時通過磁粉檢測對焊接試樣進行了無損檢測。最終通過對試驗數(shù)據(jù)進行分析，得出此種材料的焊接性能，并與理論進行分析比較，總結(jié)了影響Q345焊接性的因素。關(guān)鍵詞：Q345；埋弧焊；臥式顯微鏡；維氏硬度；磁粉檢測The Welding Performance Analysis of Q345 Steel PlateAbstract: This article has conducted the welding pe

2、rformance analysis of Q345 steel plate. First of all, on the basis of the plate, we drew up a submerged arc welding butt joint test, then used horizontal microscope to analyze the macrostructure and microstructure of the welding joint, and used HV tester to test its Vickers hardness, at the same tim

3、e, using the magnetic particle testing to detect the welding sample on the nondestructive testing. Finally analyzed the test data, summing up such material welding performance, and carried on the analysis comparison theory, summarized the influence factors of Q345 weld ability.Keywords:Q345; Submerg

4、ed Arc Welding; Horizontal Microscope; HV; Magnetic Particle TestingQ345(16Mn)是應(yīng)用最廣用量最大的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，綜合性能好，低溫沖擊韌性，冷沖壓性及切削性能均好，屈服強度345MPa，抗拉強度490Mpa，適用于多種焊接方法，本次實驗選擇焊接性能良好的埋弧焊。牌號化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）Q345CSiMnNbSP0.120.180.551.01.600.0150.0500.0250.0450.050本實驗所用試樣為Q345（2504010）1、埋弧焊工藝1.1 埋弧焊方法簡介埋弧焊是指電弧在焊劑層下燃燒進行的方

5、法，為電弧焊的一種。埋弧焊的特點是在的作用下，焊絲、焊劑和焊件被熔化形成的一層由熔渣和氣體組成的保護膜，對焊接區(qū)起到隔離空氣、絕熱和屏蔽光輻射的作用。這種焊接方法，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量好，無弧光輻射和火花飛濺，在室內(nèi)和室外都可焊接各種鋼結(jié)構(gòu)。適用于焊接低碳鋼、低合金鋼及不銹鋼等金屬。1.1.1焊接設(shè)備圖11 埋弧焊設(shè)備如圖11所示，埋弧焊設(shè)備包括埋弧焊機和各種輔助設(shè)備。其中，埋弧焊機是核心部分，由機械系統(tǒng)、焊接電源和控制系統(tǒng)三部分組成。輔助設(shè)備是為了使焊縫處于最佳施焊位置，或為了達(dá)到某些工藝目的所配置的工藝裝置，包括使焊件準(zhǔn)確定位和夾緊的焊接夾具，使焊件旋轉(zhuǎn)、傾斜、翻轉(zhuǎn)的焊件變位機，使焊接機頭準(zhǔn)

6、確送到待焊位置的焊機變位機，以及能自動回收焊劑的焊劑回收器等。1.2 焊接過程1.2.1 焊前準(zhǔn)備（1）坡口的選擇 由于埋弧焊使用的電流比較大，熔透深度比較大，因此當(dāng)焊件厚度小于14mm時可以不開坡口，這樣仍能保證良好的焊縫成形。試驗所用焊件厚度為10mm，因此，不開坡口。（2）焊件的清理 焊接前，用砂紙打磨焊件待焊部位及其周邊部位，以清除其表面的銹蝕、油污、水分、氧化皮等。（3）焊絲的清理和焊劑的烘干 焊接前，將焊絲表面清理干凈。同時，將試驗所用焊劑HJ431按250、2h烘干。（4）焊件的裝配焊件裝配時，必須保證間隙均勻，高低平整。定位焊的位置應(yīng)在第一道焊縫的背面，長度一般應(yīng)大于30mm。

7、此次定位焊選用CO2氣體保護焊，在焊件的對接部位兩端焊接1cm左右長的焊縫，防止埋弧焊過程中焊件的開裂。1.2.2焊接工藝參數(shù)的選擇本實驗所用試樣為Q345（2504010），不開坡口，對接接頭雙面焊，選用焊絲H10Mn2（1.2）、焊劑HJ431。根據(jù)試樣厚度及焊絲直徑查熔焊方法與設(shè)備一書中表5-13選擇埋弧焊工藝參數(shù)如下表11所示：表11 不開坡口對接接頭雙面焊的焊接參數(shù)工件厚度/cm焊絲直徑/mm焊接順序焊接電流/A焊接電壓/V焊接速度/mh-1104正5603127.6反6103227.61.2.3焊接操作過程本實驗所用的埋弧焊機型號為MZ-1000(A310-1000)。具體操作步驟

8、如下：1、在焊料斗內(nèi)裝上HJ431焊劑；2、在焊機上安裝H10Mn2焊絲；3、將表面清理過并進行定位焊（CO2氣保焊）后的焊件在工作臺上放置好；4、合上電源，打開焊機開關(guān)，讓焊接小車預(yù)行走，對正焊縫；5、按表5設(shè)置10mm的Q345對接接頭正面焊接參數(shù)；6、將焊料斗上的閘門打開；7、按下啟動按鈕，埋弧焊機自動進行引弧和焊接；8、正面焊接完成后，待焊件稍微冷卻后清除焊縫上渣皮，翻轉(zhuǎn)焊件；9、設(shè)定反面焊接參數(shù)，繼續(xù)進行另一面的焊接；10、反面焊接完成后，按下停止按鈕。2.金相試樣的制備2.1金相顯微鏡金相顯微分析是研究金屬和合金組織的主要方法之一，為了探索金屬材料的性能，經(jīng)常需要進行金相組織的檢查

9、和分析。金相顯微分析是利用顯微鏡的光學(xué)理論借助于試樣表面對光線的放射特點來進行的。為了對金相顯微組織進行鑒別和研究，需要將所分析的金屬材料制備成一定尺寸的試樣，并經(jīng)研磨、拋光與腐蝕等工序，最后通過金相顯微鏡來觀察和分析金相的顯微組織狀態(tài)及分布情況。顯微組織包括相的組成、數(shù)量、形態(tài)、大小、分布。顯微缺陷則包括各種非金屬夾雜物、裂紋(性質(zhì)、大小、形態(tài)、走向及其與顯微組織的關(guān)系等)、顯微孔洞(大小、分布)、珠光體球化程度和石墨化程度、脫碳、過燒、過熱。光學(xué)金相顯微分析廣泛用于火電廠，已成為電廠金屬監(jiān)督中不可缺少的一種重要分析方法。2.1.1金相顯微鏡放大原理 放大鏡是最簡單的一種光學(xué)儀器，它實際上是

10、一塊會聚透鏡（凸透鏡），利用它就可以將物體放大。但金相顯微鏡不象放大鏡那樣由單個透鏡組成，而是由兩組透鏡組成。 金相顯微鏡是依靠光學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)放大作用的，其基本原理如圖21所示。光學(xué)系統(tǒng)主要包括物鏡、目鏡及一些輔助光學(xué)零件。對著被觀察物體A B的一組透鏡叫物鏡O1；對著眼睛的一組透鏡叫目鏡O2?，F(xiàn)代顯微鏡的物鏡和目鏡都是由復(fù)雜的透鏡系統(tǒng)所組成。 圖21 金相顯微鏡光路圖光學(xué)顯微鏡的放大倍數(shù)可達(dá)到16002000倍。當(dāng)被觀察物體AB置于物鏡前焦點略遠(yuǎn)處時，物體的反射光線穿過物鏡經(jīng)折射后，得到一個放大的倒立實像A1B1（稱為中間象）。若A1B1處于目鏡焦距之內(nèi)，則通過目鏡觀察到的物象是經(jīng)目鏡再次放大

11、了的虛象A1B1。由于正常人眼觀察物體時最適宜的距離是250mm（稱為明視距離），因此在顯微鏡設(shè)計上，應(yīng)讓虛象A1B1正好落在距人眼250mm處，以使觀察到的物體影像最清晰。 金相顯微鏡總的放大倍數(shù)應(yīng)為物鏡與目鏡放大倍數(shù)的乘積，即M總=M物M目 。在使用顯微鏡觀察試樣時，應(yīng)根據(jù)其組織的粗細(xì)情況，選擇適當(dāng)?shù)姆糯蟊稊?shù)。以細(xì)節(jié)部分觀察得清晰為準(zhǔn)。 顯微鏡的鑒別能力（鑒別率）是顯微鏡也是物鏡最重要的特性，它是指顯微鏡對于試樣上最細(xì)微部分所能獲得清晰映象的能力。物鏡的數(shù)值孔徑，表示物鏡的聚光能力。物鏡的數(shù)值孔徑越大，表明物鏡的鑒別能力也就是顯微鏡的鑒別能力越高。2.1.2 金相顯微鏡的操作步驟 金相顯微

12、鏡是一種精密光學(xué)儀器，在使用時要求細(xì)心和謹(jǐn)慎，嚴(yán)格按照使用規(guī)程進行操作。 將顯微鏡的光源插頭接在低壓（6V8V）變壓器上，接通電源。 根據(jù)放大倍數(shù)，選用所需的物鏡和目鏡，分別安裝在物鏡座上和目鏡筒內(nèi)，旋動物鏡轉(zhuǎn)換器，使物鏡進入光路并定位（可感覺到定位器定位）。 將試樣放在樣品臺上中心，使觀察面朝下并用彈簧片壓住。 轉(zhuǎn)動粗調(diào)手輪先使鏡筒上升，同時用眼觀察，使物鏡盡可能接近試樣表面（但不得與之相碰），然后反向轉(zhuǎn)動粗調(diào)手輪，使鏡筒漸漸下降以調(diào)節(jié)焦距，當(dāng)視場亮度增強時，再改用微調(diào)手輪調(diào)節(jié)，直到物象最清晰為止。 適當(dāng)調(diào)節(jié)孔徑光欄和視場光欄，以獲得最佳質(zhì)量的物象。 如果使用油浸系物鏡，可在物鏡的前透鏡上滴

13、一些松柏油，也可以將松柏油直接滴在試樣上，油鏡頭用后，應(yīng)立即用棉花沾取二甲苯溶液擦凈，再用擦鏡紙擦干。2.1.3臥式顯微鏡本實驗所用設(shè)備為臥式金相顯微鏡。大型臥式顯微鏡主要由電源箱、照明光源、顯微鏡主體、垂直照明器、投影與攝影裝置等部分組成，如圖22所示。這種顯微鏡采用雙筒目鏡，使觀察更為方便。光源方面增加了氙燈，這是一種較新穎的光源，提高了光源強度，有利于高倍、偏光、暗場的觀察并提高顯微鏡攝影的質(zhì)量。圖22 臥式顯微鏡該設(shè)備直接與計算機相連接，可以直觀的在計算機上顯示金屬試樣的微觀組織，并且可以拍攝所需組織的金相照片，操作方便簡潔。2.2金相試樣的制備金相試樣制備的質(zhì)量好壞，直接影響到組織觀

14、察的結(jié)果。如果樣品制備不符合特定要求，就有可能由于出現(xiàn)假象而產(chǎn)生錯誤的判斷，致使整個分析得不到正確的結(jié)論。因此，為了得到合乎要求的理想金相顯微組織試樣，需要經(jīng)過一系列的制備過程。2.2.1 試樣制備過程：（1）截取所需試樣的表面 選擇合適的、有代表性的試樣是進行金相顯微分析及其重要的一步。金相試樣的選擇要考慮取樣部位、取樣方法和試樣尺寸三部分。 a.取樣部位l 取樣部位及檢測面的選擇取決于被分析材料或零件的特點、加工工藝過程及熱處理過程，應(yīng)選擇有代表性的部位；l 生產(chǎn)中常規(guī)檢驗所用試樣的取樣部位、形狀、尺寸都有明確的規(guī)定；l 檢驗和分析失效的原因時，應(yīng)根據(jù)失效的原因，除了在材料失效的部位取樣外

15、，還需要在距離破壞處較遠(yuǎn)的部位取樣，以便于對比分析；l 對于一般經(jīng)熱處理后的零件，由于金相組織比較均勻，試樣截取可在任一截面進行。b.試樣的截取方法l 取樣時，應(yīng)該保證不使被觀察的截面由于截取而產(chǎn)生組織變化，因此對不同的材料要采用不同的截取方法；l 對于軟材料，可以用鋸、車、刨等加工方法；l 對于硬材料，可以用砂輪切片機切割或電火花切割、線切割等方法；l 對于硬而脆的材料，如白口鑄鐵，可以用錘擊方法；l 在大工件上取樣，可用氧氣切割等方法；l 在用砂輪機切割或電火花切割時，應(yīng)采取冷卻措施，以減少由于受熱而引起的試樣組織變化。試樣上由于截取而引起的變形層或燒損層必須在后續(xù)工序中去掉。c.試樣尺寸

16、l 金相試樣的大小以便于握持、易于磨制為準(zhǔn)。通常顯微試樣為直徑1625mm、高1620mm的圓柱體或邊長為25mm的立方體；l 對于形狀特殊或尺寸細(xì)小不易握持的試樣，要進行鑲嵌或機械夾持。注意事項：l 試樣取下后一般先用砂輪磨平，對于很軟的材料（如鋁、銅等有色金屬）可用銼刀搓平；l 在一般情況下，試樣的周界要用砂紙或銼刀磨成圓角，以免在磨光及拋光時將砂紙或拋光織物劃破；l 對于需要觀察表層組織（如滲碳層、脫碳曾）的試樣，則不能將邊緣磨圓，這種試樣最好進行鑲嵌。（2）試樣表面的磨光與拋光 金相試樣截取好之后，就要對要觀察表面進行磨光與拋光：基本步驟：將要觀察試樣的截面在砂輪機進行粗磨，直到表面比

17、較平整光滑為止。在打磨過程中，要經(jīng)常用冷水將試樣冷卻，防止過熱使金相試樣組織發(fā)生變化；選用金相砂紙進行精磨。金相砂紙是磨光金相試樣的重要材料，一般采用的磨料為碳化硅和氧化鋁。手工磨光試樣時，砂紙應(yīng)放在玻璃板上，依次用280號、500號、水砂紙、01、03、05、06號金相砂紙磨光，在磨制過程中，每換一號砂紙，試樣磨制方向旋轉(zhuǎn)90，且要將上一號砂紙磨制的劃痕磨平后才能換下一號砂紙；在拋光機上對試樣表面進行拋光，拋光的目的是在于去除金相磨面由細(xì)磨所留下的細(xì)微磨痕及表面變形層，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面。注意事項：l 橫截面：試樣從中心到邊緣組織分布的漸變情況，像表面滲層、硬化層、鍍層等表面處理的深

18、度及其組織，表面缺陷以及非金屬夾雜物在橫截面上的分布情況；l 縱截面：非金屬夾雜物在縱截面上的分布情況、大小、數(shù)量及形狀，金屬的變形程度，如有無帶狀組織的存在；l 選擇互相垂直的磨面，研究立體形貌；l 嚴(yán)禁在磨片機旋轉(zhuǎn)時更換砂紙、砂布；l 試片打磨，拋光時應(yīng)拿緊，并力求與磨面接觸平穩(wěn)；l 拋光操作時，對試樣所施加的壓力要均衡，且應(yīng)先重后輕。在拋光初期，試樣上的磨痕方向應(yīng)與拋光盤轉(zhuǎn)動的方向垂直，以利較快的拋除磨痕。在拋光后期，需將試樣緩緩轉(zhuǎn)動，這樣有利于獲得光亮平整的磨面，同時能防止夾雜物及硬性的相產(chǎn)生曳尾現(xiàn)象。（3）試樣表面侵蝕本實驗選用化學(xué)侵蝕法，此法是利用化學(xué)試劑的溶液，借助于化學(xué)或電化學(xué)

19、作用顯示金屬的組織。將試樣磨面朝上平放在工作臺上，以蘸有酒精的棉花在磨面上輕輕揩擦，用吹風(fēng)機吹干。然后用蘸有硝酸酒精的棉花在磨面上輕輕擦拭，持續(xù)時間23s后，立即用酒精將表面擦拭干凈，再用吹風(fēng)機吹干。2.2.2金相試樣顯微組織的觀察與拍攝步驟儀器的開機：接通總電源，然后向上扳動儀器上的總電源開關(guān)，指示燈亮，向上扳動白熾燈開關(guān)，指示燈亮，開啟相連的電腦。裝上目鏡、物鏡等（根據(jù)要求選擇合適倍數(shù)的物鏡、目鏡）。打開電腦桌面快捷方式進入軟件，顯示圖像。把試樣放在載物臺上（試樣要經(jīng)過預(yù)磨、拋光、腐蝕）。調(diào)整粗、微調(diào)旋鈕進行調(diào)焦，觀察電腦屏幕顯示的圖像，直至觀察到清晰的圖像為止。調(diào)整載物臺位置，找到關(guān)心的

20、視場，調(diào)整圖像的亮度、對比度，進行金相分析。對圖像進行采集和保存（疊加標(biāo)尺）。全部完成后，取下物鏡、目鏡并收藏好。儀器的關(guān)機：向下扳動白熾燈開關(guān)，指示燈滅。向下扳動儀器上的總電源開關(guān)，指示燈滅。電腦關(guān)機，切斷總電源。3.焊接接頭宏觀及微觀組織分析3.1焊接接頭的宏觀組織 宏觀分析主要內(nèi)容為：觀察與分析焊縫成形、焊縫金屬結(jié)晶方向和宏觀缺陷等。圖31所示為焊接接頭的宏觀組織，可分為三部分：中心區(qū)為焊縫：靠近焊縫的是熱影響區(qū)；兩邊未受影響的是母材區(qū)。圖31 焊接接頭宏觀組織3.2顯微組織的觀察 顯微分析的主要內(nèi)容為：借助于放大100倍以上的光學(xué)金相顯微鏡進行觀察，分析焊縫的結(jié)晶形態(tài)、焊接熱影響區(qū)金屬

21、的組織變化和焊接接頭的微觀缺陷等。鋼材焊接后，焊接接頭主要由焊縫和熱影響區(qū)組成。其中，焊縫由經(jīng)過熔化的金屬部分組成，熱影響區(qū)是焊縫兩側(cè)發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域。焊縫的組織取決于焊接時達(dá)到的最高溫度和隨后的冷卻速度。由于從熔化區(qū)到母材區(qū)的變化是連續(xù)發(fā)生的，所以熱影響區(qū)也沒有非常明顯的分界線。下列各圖為試驗中所拍攝的顯微金相組織： 圖a）為焊縫與母材的過渡區(qū)顯微組織。中間有一條很明顯的分界線（熔合線），在熔合線的左上半部分為等軸晶區(qū)，該區(qū)為焊縫組織；熔合線右下部分成帶狀的組織為母材組織。 圖a） 圖b）圖b）為焊縫金屬的顯微組織，柱狀晶分布，晶界處為鐵素體，晶內(nèi)為索氏體和鐵素體。冷卻時，由于向外散

22、熱，故使焊縫的熔融金屬沿?zé)釘U散方向結(jié)晶而獲得柱狀晶,此時,先共析的鐵素體沿柱狀晶界析出,由于溫度較高,且冷速又稍快,因此組織呈過熱特征,但隨后的冷卻過程中,奧氏體因過冷度較大,而轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w組織。焊縫晶粒較細(xì)，從金像照片看，存在大量樹枝晶，焊縫結(jié)晶形態(tài)由合金濃度、結(jié)晶速度、溫度梯度、過冷度 決定，焊縫結(jié)晶為非自發(fā)形核，即開始結(jié)晶是以熔合線處半熔化狀態(tài)的母材晶粒為晶核，在焊縫邊緣，合金濃度較小，溫度梯度大，結(jié)晶速度較快，形核后的晶粒以枝晶形式向焊縫中心生長，越到焊縫中心，溫度梯度逐漸變小，合金濃度逐漸升高，過冷度逐漸下降，結(jié)晶速度逐漸減慢，到焊縫中心時可能出現(xiàn)平面晶，因此，從熔合線至焊縫中心，結(jié)

23、晶形態(tài)為柱狀晶柱狀晶、平面晶共存平面晶，大多數(shù)情況下，焊縫中心不存在平面晶，即焊縫結(jié)晶形態(tài)為柱狀晶柱狀晶、平面晶共存。 圖c）為母材的顯微結(jié)構(gòu)組織，鐵素體和珠光體呈帶狀如圖c）。從金相組織可看出,過熱區(qū)形成了魏氏組織,容易產(chǎn)生脆化,構(gòu)成了接頭的薄弱環(huán)節(jié),這時宜以小線能量焊接,在過熱區(qū)獲取板條馬氏體,韌性會大大改善。 圖c）3.3維氏硬度的測量3.3.1 維氏硬度測量原理 采用正四棱錐體金剛石壓頭，在試驗力作用下壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長度。 試驗力除以壓痕表面積的商就是維氏硬度值。維氏硬度值按下式計算： HV = 常數(shù)試驗力/壓痕表面積 0.1891 F

24、d2 式中：HV維氏硬度符號； F試驗力，N； d壓痕兩對角線d1、d2的算術(shù)平均值，mm實用中是根據(jù)對角線長度d通過查表得到維氏硬度值。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定維氏硬度壓痕對角線長度范圍為0.0201.400mm3.3.2 維氏硬度計測量的具體過程開啟電腦和維氏硬度計，打開維氏硬度測量軟件。轉(zhuǎn)動變荷手輪，選擇合適的試驗力（本實驗中設(shè)置為4.903N）。在硬度計下方按鍵上選擇合適的加載時間（本實驗中設(shè)置為10s）。在菜單里設(shè)置好相關(guān)數(shù)據(jù)及試樣材料。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，使40X物鏡處于前方位置（此時光路系統(tǒng)總放大倍率為400）。將試樣放在十字試臺上，轉(zhuǎn)動升降手輪使試臺上升，觀察電腦屏幕，當(dāng)試件離物鏡下端1mm左右時，

25、屏幕視場內(nèi)出現(xiàn)明亮光斑，此時應(yīng)緩慢上升試臺，直至屏幕中觀察到試樣表面清晰成像。將壓頭轉(zhuǎn)至前方位置，轉(zhuǎn)動時應(yīng)小心緩慢地進行，防止過快產(chǎn)生沖擊。按“啟動”鍵，此時加試驗力，鍵盤上顯示 “10、9、8、0秒倒計時，當(dāng)加載時間重新跳回設(shè)定值時，表示加卸試驗力結(jié)束。將40物鏡轉(zhuǎn)到前方，在屏幕中可看到壓痕，稍微轉(zhuǎn)動升降手輪將其調(diào)到最清楚。點擊電腦屏幕右側(cè)的“圖像態(tài)”，此時圖像中會出現(xiàn)兩條紅色的豎線，點擊鼠標(biāo)左鍵將其中一根豎線拖至與菱形橫向壓痕角相切的位置后，再點擊右鍵將另一根豎線拖至與相對角相切的位置，此時出現(xiàn)確定第一條對角線測量的對話框。確定后出現(xiàn)出現(xiàn)兩條紅色的橫線，點擊鼠標(biāo)左鍵將其中一條橫線拖至與菱形

26、豎向壓痕角相切的位置，再點擊鼠標(biāo)右鍵將另一根橫線拖至與對角相切的位置。此時出現(xiàn)維氏硬度測量結(jié)果。確認(rèn)測量結(jié)果。并按照以上步驟進行其他點的測量。所有硬度點測量結(jié)束后，生成測試報告。3.3.3 實驗結(jié)果與分析采用正四棱錐體金剛石壓頭，在試驗力作用下壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后，卸除試驗力，測量試樣表面壓痕對角線長度。如下圖所示。圖32 維氏硬度測量圖示實驗找到六個不同點，每點之間距離約為1mm左右，測得其硬度值，其中三個點的分布如圖32右圖所示，得到不同硬度數(shù)據(jù)，經(jīng)過繪圖如下圖33所示：圖33 實驗測得維氏硬度分布圖分析：從硬度值的測量結(jié)果可以看到熱影響區(qū)的硬度值是比較大的，并且硬度值不均勻，而焊

27、縫硬度平均值要低于母材。這在一定程度上可以說明焊縫的韌性要比母材好。過熱粗晶區(qū)的韌性要比焊縫和母材都低，這就是由于該區(qū)存在粗大的魏氏組織導(dǎo)致。之后的相變重結(jié)晶區(qū)，因為相當(dāng)于正火，獲得的組織是細(xì)致均勻的，擁有較好的力學(xué)性能，韌性和強度都較高。不完全重結(jié)晶區(qū)由于存在粗大的，組織不均勻，所以韌性較低，并且硬度值也有起伏。4.焊件的無損檢測無損檢測技術(shù)是第二次世界大戰(zhàn)后迅速發(fā)展起來的一門新的綜合性工程科學(xué)，它已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于眾多的科技領(lǐng)域特別是工業(yè)領(lǐng)域。無損檢測技術(shù)主要是根據(jù)物質(zhì)的各種物理特性變化，在不損傷被檢物使用性能與形狀的條件下可以實現(xiàn)百分之百檢查，從而判斷被檢物的質(zhì)量狀況。為了保障在役設(shè)備的安

28、全運行，無損檢測技術(shù)可以充分發(fā)揮其非破壞性及可靠性并且在許多情況下更可以實施原位檢測(即不需拆卸解體)的特長。因此，無損檢測技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)、物理研究和生物工程等廣大科技領(lǐng)域獲得極大的重視和迅猛發(fā)展，已經(jīng)成為控制產(chǎn)品質(zhì)量、保證設(shè)備安全運行等方面的極為重要的技術(shù)手段。盡管無損檢測技術(shù)本身并非是一種生產(chǎn)技術(shù)，但其技術(shù)水平卻能反映該部門、該行業(yè)、該地區(qū)甚至該國的工業(yè)技術(shù)水平。然而，在一般設(shè)備或者普通民用設(shè)備的診斷維護工程中目視檢測等常規(guī)無損檢測都尚未受到足夠的重視和廣泛應(yīng)用。4.1 目視檢測（Visual Testing）4.1.1 目視檢測基本方法目視檢查在無損檢測中占有重要地位，許多重要

29、故障都是在目視發(fā)現(xiàn)問題后再用儀器檢查的，隨著CCD技術(shù)的發(fā)展，用以輔助目視檢測的儀器也發(fā)展很快，可以列入此類的有視頻顯微鏡系統(tǒng)、視頻內(nèi)窺鏡、視頻孔探儀等。目視檢測，是國內(nèi)實施的比較少，但在國際上非常重視的無損檢測第一階段首要方法。按照國際慣例，目視檢測要先做，以確認(rèn)不會影響后面的檢驗。按照國際慣例，目視檢測要先做，以確認(rèn)不會影響后面的檢驗，再接著做四大常規(guī)檢驗。經(jīng)過國際級的培訓(xùn)，其VT檢測技術(shù)會比較專業(yè)，而且很受國際機構(gòu)的重視。 VT常常用于目視檢查焊縫，焊縫本身有工藝評定標(biāo)準(zhǔn)，都是可以通過目測和直接測量尺寸來做初步檢驗，發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的儀器檢

30、測。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多，而鍛件就很少，并且其檢查標(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。4.1.2 表面目視檢驗的條件 l 直接目視檢驗時，眼睛與被檢表面的距離不得大于610mm，視線與被檢表面所成的視角不小于30。 l 被檢表面應(yīng)有足夠的照明，一般檢驗時光照度不得低于1601x；對細(xì)小缺陷進行鑒別時，光照度不得低于5401x。 l 可以使用25倍的放大鏡，對細(xì)小缺陷進行鑒別。 4.1.3 檢驗工具 檢驗用的焊接檢驗尺、量具和儀器必須經(jīng)計量檢定部門的檢驗合格。 幾何外形尺寸測量用的樣板應(yīng)符合有關(guān)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.1.4 目視結(jié)果與分析焊后焊材的一部分如圖41所示，可以明顯地看到母材表面

31、有飛濺和凹坑。凹坑飛濺 圖41 目視檢測照片分析：上述的凹坑可能是在取樣過程中，被其他工件碰壞的，不是焊接造成的。飛濺造成的原因是，焊接過程中焊接電流過大，造成熔滴飛濺。4.2 磁粉檢測（Magnetic Particle Testing）4.2.1 磁粉檢測基本原理鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變 而產(chǎn)生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、大小、形狀和嚴(yán)重程度。4.2.2 磁粉檢測適用范圍1. 適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面缺陷，例如：表面和近表面間隙極窄的裂紋和目視難以看出的其他缺陷。 不適合檢測埋藏較深的內(nèi)部缺陷。2. 適用于檢測鐵鎳基鐵磁性材料，例如：馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼材料，不適用于檢測非磁性材料，例如：奧氏體不銹鋼材料。3. 適用于檢測未加工的原材料（如鋼坯）和加工的半成品、成品件及在役與使用過的工件。4. 適用于檢測管材棒材板材形材和鍛鋼件鑄鋼件及焊接件。5. 適用于檢測工件表面和近表面的延伸方向與磁力線方向盡量垂直的缺陷，但不適用于檢測延伸方向與磁力線方向夾角小于20度的缺陷。6. 適用于檢測工件表面和近表面較