钢焊接后的焊接接头的性能变化

钢经过焊接后，产生焊接接头，由焊缝、近焊缝区和热影响区所组成。

焊缝由液态的焊条或焊丝经冷却后经过结晶凝固为固态金属，其成分主要由焊条或焊丝及药皮或焊剂所含有的合金元素所决定，焊缝在结晶过程中，可能会产生气孔、裂纹、夹杂、偏析等缺陷。

近焊缝区是指在焊接接头中，焊缝向热影响区过渡的区域，该区为过热区域，塑性、韧性较差，往往是焊接接头产生裂纹或局部脆性破坏的发源地，是焊接接头中性能最差的区域。

热影响区是指在焊接过程中，母材因受热影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。焊接热影响区域的组织和性能，基本上反映了焊接接头的性能和质量。

对于低碳钢和低合金高强度结构钢（Q295、Q345），焊接热影响区可分为过热区、正火区、不完全重结晶区和再结晶区。

（1）过热区。在焊接热影响区中，具有过热组织或晶粒显著粗大的区域，称为过热区。在焊接热输入后，温度可达1100℃左右，奥氏体晶粒严重长大，冷却后呈现晶粒粗大的过热组织，甚至出现魏氏组织。过热区塑性、韧性很低，是热影响区中性能最差的区域。

（2）正火区。在焊接中温度在Ac3～1100℃，由于温度不高，奥氏体晶粒长大较慢，空冷后，可获得均匀而细小的铁素体和珠光体，相当于热处理时的正火组织，其力学性能高于母材，是热影响区中性能最好的区域。

（3）不完全重结晶区。在焊接中温度在Ac1～Ac3，空冷后，可获得细小的铁素体和珠光体以及晶粒粗大的铁素体组织，其组织是不均匀的，故其力学性能也不均匀。

（4）再结晶区。对焊前经过冷塑性变形（冷轧、冷成型）的母材，在焊接中温度在450℃～Ac3，将发生再结晶，其塑性、韧性提高，而强度下降了。

热影响区除产生组织与性能变化外，还会产生应力和变形。一般来说热影响区越窄，则焊接接头中内应力越容易出现裂纹；热影响区越宽，则变形较大。因此在焊接生产中，在保证焊接接头不产生裂纹的前提下，应尽量减小热影响区的宽度，如降低焊接电流、增加焊接速度可减少热影响区的宽度。焊条电弧焊的热影响区总宽度为6mm，埋弧自动焊约为2.5mm，而气焊则达到27mm左右。