1.2.2.2  低合金钢焊缝的相变组织
    低合金钢焊缝二次组织，随匹配焊接材料
化学成分和冷却条件的不同，可形成以铁素体
F、珠光体P、贝氏体B及马氏体M等相变组织，而且316不锈钢管它们还会呈现出多种形态，从而具有
不同的性能。
    (1)铁素体转变
    ①晶界铁素体(GBF)o也称先共析铁素体，是焊缝冷却到770～680℃沿奥氏体晶界首
先析出的铁素体。其形态可以是沿晶界扩展的长条形，也可以是沿品界分布的块状多边形。
由于先共析铁素体为低屈服点的脆性相，因而使焊缝金属的韧性降低。
    ②侧板条铁素体(FSP)o也称无碳贝氏体，它的彤成温度比晶界铁素体稍低，约在
700～50()℃，也是从是奥氏体晶界开始，但以板条状向晶内成长，从形态上看有些像镐
牙状。
    ③针状铁素体(AF)o它的形成温度比侧板条铁素体还低，约在5 00℃，大部分在奥氏
体内，以某些质点(主要是氧化物或氮化物夹杂，如Ti()或TiN）为核心呈放射状成长。
对于屈服强度低于550MPa、硬度在175～225HV之间的焊缝来讲，针状铁素体的增加可显
著改善焊缝金属的韧性。
    ④细晶铁素体( FGF)o也称贝氏铁素体，是介于铁素体与贝氏体之间的转变产物。它
是在奥氏体晶粒内形成，一般来讲都要含有细化晶粒元素（如Ti、V、B等），在细晶之间
有Fe:3 C析出。
    对低合金钢焊缝，以上／1种形态的铁素体是焊缝的主要组成。至于珠光体、贝氏体和马
氏体等组织的转变则居次要地位。
    (2)珠光体转变  在转变温度为Aci～550℃接近平衡状态下发生珠光体转变。在焊接
状态下，发生非平衡转变，原子不能充分扩散，珠光体转变受到抑制，扩大了铁素体和贝氏
体的转变区域，致使焊缝中很少产生珠光体组织。只有在预热、缓冷及后热等冷速缓慢的情
况下，才能在焊缝中形成少量的珠光体。
    (3)贝氏体转变  在5 5 0℃～M，温度区间内友生的扩散一切变型相变产物。在焊接热循
环条件下，易发生贝氏体转变。根据贝氏体的形成温度区间及其特征，可将贝氏体分为上贝
氏体、下贝氏体和粒状贝氏体。
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    ①上贝氏体。形成温度在550～450℃，其特征是呈羽毛状沿原奥氏体晶界析出，其内
平行的条状铁素体间分布有渗碳体。由于这些渗碳体断续地分布于铁素体条之间，使得裂纹
易沿铁素体条间扩展，因而上贝氏体是各种贝氏体中韧性最差的一种。
    ②下贝氏体。形成温度450℃～M，之间，其特征是内部许多针状铁素体和针状渗碳体
的机械混合物，针与针之间成一定角度，铁素体内还分布有碳化物颗粒。正是由于下贝氏体
中针状铁素体成一定交角，且碳化物弥散析出于铁素体内，使得裂纹不易穿过，因而具有良
好的强度和韧性。
    ③粒状贝氏体。也称条状贝氏体，是在稍高于上贝氏体转变温度且中等冷却速度下形
成的，其特征是块状铁素体上分布有富碳的马氏体和残余奥氏体，即M-A组元。在块状铁
素体中，若M-A组元以粒状分布，称为粒状贝氏体；若M-A组元以条状存在，则称为条状
贝氏体。
    (4)马氏体转变  在M，点以下温度区间发生的切变型相变产物。在快速冷却条件下，
当焊缝金属的含碳量较高或所含的合金元素较多时，将会发生由过冷奥氏体向马氏体的转
变，从而形成不同形态的条状马氏体和片状马氏体。
1.3  焊接热影响区的组织与性能
    焊接热影响区(HAZ)是焊接接头的重要组成部分，足焊缝两侧未经熔化但组织和性
能发生变化的区域。由于焊接热影响区不同部位所受热作用的不一致性，造成其内部组织和
性能的分布极不均匀，以致可能成为焊接接头的最薄弱环节。因此，研究热影响区在焊接热
循环作用下组织和性能的变化规律，对于解决焊接问题、提高焊接质量具有十分重要的
意义。

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