一、焊接接頭的組成 

     焊接接頭包括：焊縫 (OA)、熔合區(qū) (AB)和熱影響區(qū) (BC) 三部分，如下圖所示。 

1. 焊縫 

    焊縫是焊件經(jīng)焊接后形成的結(jié)合部分。通常由熔化的母材和焊材組成，有時全部由熔化的母材組成。 

2. 熔合區(qū) 

    熔合區(qū)是焊接接頭中焊縫與母材交接的過渡的區(qū)域。它是剛好加熱到熔點(diǎn)與凝固溫度區(qū)間的部分。 

3. 熱影響區(qū) 

    焊接熱影響區(qū)是焊接過程中，材料因受熱的影響（但未熔化）而發(fā)生金相組織和機(jī)械性能變化的區(qū)域。熱影響區(qū)的寬度與焊接方法、線能量、板厚及焊接工藝有關(guān)，采用不同焊接方法焊接低碳鋼時熱影響區(qū)的平均尺寸見下表：

二、焊接接頭的組織和性能 

      焊接接頭中，焊縫金屬是從高溫液態(tài)冷卻至常溫固態(tài)的。這期間經(jīng)歷了兩次結(jié)晶過程，即從液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟囊淮谓Y(jié)晶過程和在固相狀態(tài)下發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的二次結(jié)晶過程。 

      焊縫金屬的一次結(jié)晶過程如下：結(jié)晶最先發(fā)生在熔池中溫度最低的熔合線部位。隨著熔池溫度的降低，晶體逐漸長大。在長大過程中，由于相鄰晶體的阻礙，晶體只能向熔池中心生長，從而形成柱狀晶 。當(dāng)柱狀晶體長大至相互接觸時，一次結(jié)晶過程即結(jié)束。 

      一次結(jié)晶過程中，由于冷卻速度快，焊縫金屬元素來不及擴(kuò)散，會產(chǎn)生化學(xué)成分分布不均勻現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為偏析。偏析有可能使焊縫力學(xué)性能和耐腐蝕性能不均勻，還有可能產(chǎn)生缺陷，例如熱裂紋的產(chǎn)生便與偏析有關(guān)。 

      焊縫金屬的二次結(jié)晶的組織和性能，與焊縫的化學(xué)成分、冷卻速度及焊后熱處理有關(guān)。低碳鋼和低合金鋼在平衡狀態(tài)下的二次結(jié)晶組織是鐵素體加少量珠光體，隨著冷卻速度的加快，珠光體含量增多、鐵素體減少、焊縫的強(qiáng)度和硬度有所提高，而塑性、韌性則下降。含合金元素較少（鉻<5%）的耐熱鋼，在焊前預(yù)熱、焊后緩冷條件下得到珠光體和部分淬硬組織；高溫回火后可得到完全的珠光體組織。 

      含合金元素較多（含鉻5%~9%）的耐熱鋼，當(dāng)焊接材料與母材相近似時，在焊前預(yù)熱、焊后緩冷條件下，焊縫通常為貝氏體組織，也可能出現(xiàn)馬氏體組織。高溫回火后，可得到回火索氏體組織。當(dāng)采用奧氏體不銹鋼焊接材料時，焊縫組織則主要為奧氏體。奧氏體不銹鋼的焊縫組織一般為奧氏體加少量鐵素體。 

      由于焊縫金屬的化學(xué)成分較合理，二次結(jié)晶的晶粒較細(xì)，所以焊縫部位的金屬具有較好的力學(xué)性能。加上焊縫余高使焊縫部位的受力截面增大，所以，焊接接頭的薄弱部位不在焊縫，而在熔合區(qū)和熱影響區(qū)。 

      必須指出，焊縫余高并不能增加整個焊接接頭的強(qiáng)度，因?yàn)橛喔邇H僅使焊縫截面增大而未使熔合區(qū)和熱影響區(qū)截面增大。相反，余高的存在恰好在熔合區(qū)和熱影響區(qū)粗晶區(qū)部位造成結(jié)構(gòu)的不連續(xù)，從而導(dǎo)致應(yīng)力集中，使焊接接頭的疲勞強(qiáng)度下降。 

三、有關(guān)熔合區(qū)和熱影響區(qū)的組織和性能的介紹如下： 

      焊接過程中，熱影響區(qū)沿寬度各點(diǎn)被加熱，但所達(dá)到的溫度不同，因而焊后組織、性能也不相同。熱影響區(qū)某點(diǎn)被加熱達(dá)到的最高溫度，在最高溫度下停留的時間及隨后的冷卻速度，都將決定該點(diǎn)的組織情況。 

      從熱處理特性看，用于焊接的結(jié)構(gòu)鋼，可分為兩類。一類是在一般焊接條件下淬火傾向較小的，如低碳鋼和含合金元素很少的低合金鋼，稱為“不易淬火鋼”。另一類是含碳量較高或含合金元素較多，在一般焊接條件下淬火傾向較大，稱為“易淬火鋼”。這兩類鋼材的焊接熱影響區(qū)組織也不相同。