影响焊缝性能的四大关键

       焊接接头包括焊缝和热影响区。热影响区的力学性能与焊接工艺和焊后热处理有关。焊缝金属的力学性能主要取决于焊缝金属的化学成分和焊缝金属的组织。影响焊缝性能的主要因素是焊接材料、焊接后是否在一定时间内进行热处理以及热处理方式。今天，我们将分析影响焊接性能的四个因素。

一、影响焊缝金属焊接性能分析的因素
       焊接金属由熔化的母材和填充金属组成。它不仅取决于焊接材料、焊丝和焊剂的组合，而且与母材的数量和熔化率有很大关系。中厚板采用I型坡口或X型坡口焊接时，熔合率高达70%-80%。焊缝的化学成分由熔敷金属和熔化的母材决定。此时焊缝金属主要是母材，含碳量高，强度高，拉伸试样经常在母材上断裂。在低匹配条件下，熔敷金属的强度低于母材。无论是焊接状态、退火还是正火，焊接接头的性能都能满足要求。
       对于强度钢，焊缝的化学成分不要求与母材相同（合金体系和成分范围）。当焊缝金属与母材相同时，焊缝金属表现出高强度、低塑性和韧性，影响焊接过程的顺利进行。含碳量越高，焊缝气孔越大，飞溅越大，焊缝裂纹倾向越大。
二、影响焊接性能的因素母材分析
       基体金属的强化方法主要是碳、锰的固溶强化和强碳化物、氮化物的沉淀强化。由于电弧焊的特殊性，焊缝金属碳含量普遍低于母材。就埋弧焊接而言，标准钢丝（gb/t14957）的碳含量大多小于0.13，加入烧失量后，焊缝金属的实际碳含量较低。因此，为了获得与母材相似的力学性能，必须进行合金化。埋弧焊接有两种方法对焊缝进行镀金：一种是将有限的合金元素从熔剂转移到焊缝上，如si、mn、低碳钢或碳锰钢；另一种是将合金元素从合金丝转移到焊缝上，适用于低合金钢和合金钢的焊接。
       大厚度钢板焊接时，通常开VU槽或带垫板的V槽，且槽尺寸较大。母材很小，焊缝金属基本由熔敷金属组成。其平均碳含量低于中厚板焊接，接头强度往往较低。即使使用同等强度的焊接材料，接头的拉伸试样仍会在焊缝中断裂。焊缝的化学成分取决于焊丝的成分和由焊剂性能决定的合金的过渡能力。例如，低碳钢在焊接状态下的焊接可以获得相似的力学性能，这表明该焊缝具有相似的化学成分，包括c、cn和mn。高锰助焊剂对焊缝的转移能力较强，而中锰助焊剂对锰的燃烧能力较强。
三、影响焊缝组织性能的因素分析
       从金相学上可以看出，焊缝的化学成分决定了其可能的组织。对于相同的化学成分，由于其结构状态的不同，金属的性质也有很大的不同。焊接时冷却速度快，平衡状态完全破坏，焊缝具有特殊的过饱和铸态组织。当焊缝的化学成分与母材相同或相近时，焊缝金属表现出高强度、低塑性和低韧性，影响了焊缝的预期使用性能。在多层多道焊中，层间热处理可以部分改善焊缝的组织和性能。通过合理的焊接工艺和充分利用层间热处理，提高了焊缝金属的性能，特别是韧性。
四、影响焊缝热处理性能的因素分析
       当确定焊接材料时，焊缝的性能取决于焊接材料。由焊接工艺决定的熔化率和冷却速率。焊接材料和熔合比决定了焊缝的化学成分，冷却速度反映了焊缝组织的过饱和度。焊后热处理可以改善焊缝组织和力学性能。消除应力热处理可以提高焊缝塑性。韧性、焊接强度略有下降。在试验条件下，焊接接头强度变化不大，但总体呈下降趋势。正火后焊缝组织趋于平衡，中厚板强度略有下降，大厚度焊缝强度明显下降，一般可达100mpa左右。
       总结分析了提高焊接性能的途径：相同焊接条件下，不同热处理条件下，焊接接头的力学性能不同。焊接材料应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能、焊接厚度、使用条件和热处理工艺进行选择。一是熔透率高，中间板多用于焊接状态。焊接材料的强度是指熔敷金属或相同化学成分的强度，可以更低。二是焊接厚度，厚板多层焊接时。熔透率很低，背面焊道对第一层焊缝金属有局部热处理的影响，通常焊后退火，焊接材料强度稍高。