钢中的析出物能抑制晶粒长大细化焊接作用 TiN和AIN等具有这种作用;二是抑制晶界上相形核,从而避免或减少魏氏组织或侧板条铁素体的生成,析出物具有这种作用,它易于向晶界偏析;三是在晶粒内部促使相生核最终得到细小的组织,各种氮化物、氧化物或稀土硫化物等都具有这种作用。虽然人们早已了解钢中的非金属夹杂物或析出物能促使相变时相形核.但是直到很晚才认识到它对细化焊接热影响区组织所起的冇效促进作用。 所不同的是,非金厲夹 杂物或析出物的概念不同了,只有超细颗粒(如小于0.05pm)才能起到抑制晶粒长大的作用。
据报道,前苏联曾采用TiN成功地抑制了超厚锅炉钢电淹焊接头热影响区晶粒的长大,后来才确认,TiN的形态和尺寸对晶粒尺寸有很大的影响,即Y晶粒直径和TiN 尺寸成正比。1975年日本学者发现,添加0.02%-0.04%的稀土0.002%-0.0035%的二 硼.可显著提高大热输人焊接时熔合区的韧性。添加微量钛和硼也可以促使大热输人焊接热影响区形成铁素体珠光体组织。研究表明,在大规范焊接的熔合区附近,冷却过程中具有促使《相形核特性的微细颗粒有稀土的超细氧化物颗粒、钛的微小氧化物颗粒(主要指凝固 过程中形成的直径小于3pm的氧化物)。
还有TiN以及复合析出的BN、MnS等颗粒。总之,这些复合或非复合存在的微细的析出物或夹杂物,町以细化大热输人焊接时(热输人it 达100-200k_J/Cm)热影响区的组织,确保其具有高的韧性。大量研究试验结果表明,焊缝中的含氧量越低其韧性越高,特别是含氧量低于200X 105时,对韧性的改善效果更明显。焊条电弧焊和埋弧焊等熔渣保护的焊接方法,其焊缝中含氧量均偏高,多在300X10-6以上。气体保护焊时,保护气体的成分与焊缝含氧量有直接关系,强氧化性的(:02焊接时,焊缝含氧垃达500X](T6;弱氧化性的富氩保护焊接。 |