失效分析之焊接工艺与失效分析-第三十期

本期我们将继续向小伙伴们介绍关于焊接工艺与失效分析的知识。

焊接时，焊縫金属中溶解了较多的氢，冷却时又极力进行扩散和逸出，原子氢从焊縫向母村热影响区散的情况如图1所示。

图1 高强钢HAZ延迟裂纹形成过程的模型

如前所述,焊接高强钢时，由于焊缝金属的含碳量低于母材，因此焊缝在较高的温度就发生相变,即由奥氏体分解为铁素体、珠光体、贝氏体，以及低碳马氏体等(视焊缝的化学成份和冷却条件而定)。此时，母材热影响区的金属尚未开始奥氏体分解(因含碳量较焊缝为高，发生滞后相变)。当焊缝由奥氏体向铁素体、珠光体等组织转变时，氢的溶解度突然降低，同时氢在铁素体珠光体中的扩散速度比较大,因此氢就很快地从焊缝越过熔合线ab向尚未发生分解的奥氏体的热影响区中扩散。而氢在奥氏体中的扩散速度很小，还来不及扩散到距熔合线较远的母材中去，因而在熔合线附近就形成了富氢地带。当滯后相变的母材热影响区发生奥氏体向马氏体转变时(因焊缝相变温度界面Tar异前于热影响区相变温度界面Tsu)，氢便以过饱和状态残留于马氏体中，并聚集在一些晶格缺陷内，或者在应力集中处，促使这个地区进一步脆化。当氢的浓度不断增高和温度进一步下降时，在拘束应力的作用下，使该地区具备产生裂纹的条件。

本期由于版面有限，关于焊接工艺的知识我们将在下一期继续介绍。

参考文献

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