不易淬火钢的熔合区组织特点及其影响

对于一般常用的低碳钢和某些低合金钢，根据组织上的特征，焊接热影响区可分为四个区，如图3-15所示。

（一）熔合区

熔合区的温度处于固液相线之间，此区的范围虽然很窄，但温度梯度非常大。金属处于部分熔化状态，又称半熔化区。该区晶粒十分粗大，化学成分和组织性能极不均匀，冷却后的组织为过热组织。

当焊缝和母材化学成分相差较大或进行异种钢焊接时，在熔合区附近还会发生碳和合金元素的互相扩散，导致化学成分和组织的差异更大，产生不利的组织带。由于熔合区产生过热组织、晶粒粗大或产生不利的组织带，使该区的塑性和韧性下降，性能恶化。因此熔合区是产生裂纹和脆性破坏的发源地，成为焊接接头的薄弱地带。

（二）过热区

此区的温度范围是处在固相线以下到1100℃左右，金属是处于过热的状态，奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却之后便得到粗大的组织，在气焊和电渣焊的条件下，常出现魏氏组织。此区的韧性很低，通常冲击韧度要降低20%～30%。因此，焊接刚度较大的结构时，常在过热区产生脆化或裂纹。过热区的大小与焊接方法、焊接热输入和母材的板厚等有关，气焊和电渣焊时比较宽，焊条电弧焊和埋弧焊时较窄，而真空电子束、激光焊接时过热区几乎不存在。过热区与熔合区一样，都是焊接接头的薄弱部分。(www.xing528.com)

（三）相变重结晶区（正火区）

焊接时母材金属被加热到Ac₃以上的部位，将发生重结晶（即铁素体和珠光体全部转变为奥氏体），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。此区的塑性、韧性都比较好，所处的温度范围约在Ac₃～1000℃之间。

（四）不完全重结晶区

焊接时处于Ac₁～Ac₃之间范围内的热影响区就是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，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铁素体，成为粗大的铁素体。所以此区特点是晶粒大小不一，组织不均匀，力学性能也不均匀。