为了确保焊缝金相试验工作的正确性，在进行金相检验之前，一定要了解如下情况：

    1.     焊接钢材的牌号和化学成分；

    2.     焊接条件（焊接方法  焊接规范   焊丝或焊条牌号）；

    3.     焊接接头的热处理规范；

    4.     焊接过程发生哪些不正常现象。

一.         取样部位和试样制备

1.     切取试样的部位：焊接接头缺陷最容易产生的部位是焊接过程中引弧和断弧的地方，即焊接的起使点和终止点。缺陷经常产生在钢性最大或应力集中的地方。因此，金相试样在这些部位切取较有代表性。对废品分析的样品，例如对焊缝产生原因的样品，试样盈在焊缝的末端切取较好。

2.     试样的磨制方向：一般试样在焊缝的横短面磨制。

二.         焊接接头的宏观检验方法：

1.     折断面检验：就是讲焊缝沿纵方向折断，若断口上有缺陷时，可以直观的看到缺陷的真实面貌并确定其性质。

2.     焊缝的宏观检验可以确定:  (1).焊缝的基本金属的宏观组织和宏观缺陷。 （2）.基本金属与焊缝金属的熔合情况。 （3）.粗略估计热影响区的宽度。

3.     钻探检验：如果有些产品不能取样，但又必须进行检验，这时可用钻探法。就是把磨成90度的钻头，钻头直径选择能使焊缝的横断面完全刨开，并能包括每边基本金属 1.5mm。钻探的深度要求能把焊缝顶点暴露为止。钻槽内壁应光滑，最后用HCL  120毫升+CuCL2  90克+H2O  100毫升，室温下腐蚀1—3分钟，经中和干燥即可。这种方法可以检验：（1）.焊缝金属中的气孔  夹杂。 （2）.沿焊缝边沿的未焊透和层间未焊透。（3）.焊缝金属和热影响区中的裂纹。

三.         焊接过程中的一些特点：

   1.温差高：以手工电弧为例，电弧温度高达4000—7000℃，使焊条和焊件之间发生强烈熔化和蒸发，外界气体（如：O2  N2   H2）大量分解，融入熔池，其数量比炼钢大很多倍；然而，因焊缝金属吸收气体量有限，凝固后的焊缝金属，便有产生气体的可能性，使机械性能降低。

2.温差大：焊接是局部加热，从冷态开始至加热熔化，熔池的温度可达2000℃以上，其周围又是冷态金属，两者温度差别巨大，使构件产生大的内应力和变形，严重着还可能产生裂纹或断裂。

3.偏析现象较大：熔池体积小，手工电弧焊只有3—10cm2,自动焊也只有9—30cmm2，焊缝金属从熔化到凝固只有几秒种时间，在这样短的时间内，冶金反应是不平衡的，也不完善的，使焊缝金属的成分分布不均匀，偏析较大。

4.组织差别大：焊接时，温度高，液体金属蒸发，化学元素烧损，有些元素在焊缝金属和基本金属之间相互扩散，近缝区各段所处的温度又不同，冷却后焊缝接头的显微组织差别极大，明显地影响焊接接头性能。

四. 焊接接头的显微组织：

 1.焊缝组织：焊接金属凝固后，随着温度的逐渐降低，焊缝组织将发生一系列变化。由于焊缝的冷却速度往往很快，而在这么快的冷却速度下最终的组织为铁素体和珠光体。并且其主成比例将随着冷却速度的变化快慢而变化。冷速越快，珠光体量越多，焊缝的硬度越高。

另外，对于低合金结构钢，由于合金元素含量较多，如果和碳素钢同样的冷却条件下，易产生马氏体等硬脆组织，从而为冷裂纹产生创造了有利条件。但应注意，在焊缝产生马氏体组织的可能性不大，马氏体往往产生在近焊区域。

2.近焊区的显微组织：近焊区金属，晶粒粗大，是焊接接头塑性最差的部位，它往往因承受不住应力作用而破坏。

低碳钢近焊区的显微组织：

1.                   低碳钢在焊接时，焊缝附近的金属从室温加热到高温，甚至熔化，然后再逐渐冷却到室温，由于基体金属各点离焊缝的距离不同，各点的最高加热温度也有差别，下面分区叙述其显微组织：

 （1）.半熔化区：是焊缝金属与基体金属发生焊接的一段，这一段对焊接接头的质量有很大影响。其组织特征是：晶粒粗大，由于此段很狭窄，在金相观察时很难把这一段区分出来。

  （2）.过热区，此段温度处于1490—1100℃之间，晶粒剧烈长大，对手工电弧焊和气焊接头来说，，焊后晶粒度均3级以上，并呈粗大的魏氏组织。该段强度最高，塑性和韧性较差，尚焊接接头最危险的一段。

   （3）.正火段或完全结晶段：此段金属被加热稍高于Ac3以上，空冷后晶粒细化，珠光体和铁素体发布均匀，是焊接接头机械性能最好的一段。

   （4）.不完全重结晶段：此段温度在Ac1—Ac3之间，加热时，首先是珠光体向奥氏体转变，随着温度的提高，部分铁素体熔入奥氏体。冷却时，奥氏体先析出细小的铁素体，当温度冷却至Ar1时，剩余的奥氏体转变为珠光体。由此看来，只有一部分组织重结晶，未熔入奥氏体的铁素体晶粒略有长大，造成冷却后晶粒大小分布不均匀，促使机械性能恶化。

（5）.再结晶段：温度在450℃--Ac1之间，如工件在焊接前经过塑性变形，有碎晶和晶格扭曲，在此温度区间，就会进行铁素体晶粒的再结晶，它能使金属恢复到塑性前的性能，与变形基本金属有较大的区别，但对不经过塑性变形的金属来说，组织几乎没有变化。

（6）.蓝脆段：温度在200-500℃之间，特别是在200--300℃的温度范围内，强度略有提高，塑性急剧下降。

以上六个段统称为热影响区，但在一般金相检查时，只有过热段   正火段   不完全重结晶段能观察出来。

热影响区的大小，可以间接地判断焊接接头的质量好坏。一般讲，热影响区越小，焊接时所产生的内应力越大，容易产生裂纹。反之，热影响区越大，内应力可以减小，但构件变形也大。然而在一般焊接结构中，单纯由于内应力，还不足以形成裂纹的条件，因此，我们希望热影响区越小越好。

合金结构钢近焊区的组织：

焊接时，合金钢与碳素钢一样，近焊区被加热到高温，然后冷却，各阶段均有自己的热循环特点。

经过调质处理的合金结构钢，一般含有较多的合金元素，含碳量一般较高，因此在特定的热循环下，容易产生不良的组织变化。不经过热处理的普通低合金钢，含碳量较低，对热循环作用敏感性较小。一般来讲，调质钢具有较大的淬硬性，非热处理的结构钢淬火的倾向较小。

对淬火倾向小的普通低合金钢来说。当焊接规范合适时，其近焊区显微组织与碳素钢相似，当然，有时也会出现少量的中间组织。但是，当焊接规范掌握不恰当时，在过热段中将同样有淬硬现象出现。

未完待续….