熱影響區(qū)各點(diǎn)的最高加熱溫度不同。因此，其組織變化也不相同。圖4.2.1為低碳鋼焊接接頭的組織變化。左圖為焊接接頭各點(diǎn)最高加熱溫度曲線，右圖為簡(jiǎn)化的碳鋼相圖。低碳鋼的熱影響區(qū)可分為過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。

圖4.2.1　低碳鋼焊接接頭的組織變化

（1）過(guò)熱區(qū)

最高加熱溫度1 100℃以上的區(qū)域，晶粒粗大，甚至產(chǎn)生過(guò)熱組織，稱為過(guò)熱區(qū)。過(guò)熱區(qū)的塑性和韌性明顯下降，是熱影響區(qū)中力學(xué)性能最差的部位。

（2）正火區(qū)

最高加熱溫度從A c3至1 100℃的區(qū)域，焊后空冷得到晶粒較細(xì)的正火組織，稱為正火區(qū)。正火區(qū)的力學(xué)性能較好。

（3）部分相變區(qū)

最高加熱溫度從A c1至A c3的區(qū)域，只有部分組織發(fā)生相變，稱為部分相變區(qū)。此區(qū)晶粒不均勻，性能也較差。

熔合區(qū)是被加熱到固相線和液相線之間的區(qū)域。焊接過(guò)程中，母材是部分熔化，熔化的金屬凝固成鑄態(tài)組織，未熔化金屬因加熱溫度過(guò)高而成為過(guò)熱粗晶。該區(qū)化學(xué)成分不均勻，組織粗大，往往是粗大的過(guò)熱組織或粗大的淬硬組織和鑄態(tài)組織的混合組織，其性能常是焊接接頭中最差的。

總之，熔合區(qū)和熱影響區(qū)中的過(guò)熱區(qū)是焊接接頭中力學(xué)性能最差的薄弱部位，會(huì)嚴(yán)重影響焊接接頭的質(zhì)量。因此，應(yīng)盡可能地減小其范圍。

2.1.3　改善熔合區(qū)和熱影響區(qū)性能的方法

熔合區(qū)和熱影響區(qū)在焊接過(guò)程中是不可避免的。對(duì)一般的低碳鋼結(jié)構(gòu)，用手弧焊或埋弧自動(dòng)焊方法進(jìn)行焊接時(shí)，熔合區(qū)和熱影響區(qū)較窄，危害性較小，焊后不必進(jìn)行熱處理即可使用。但對(duì)于其他金屬材料或重要的鋼結(jié)構(gòu)，特別是采用電渣焊時(shí)，焊后常需要進(jìn)行正火處理，以細(xì)化晶粒，改善焊接接頭的性能。對(duì)于不能實(shí)施焊后熱處理的焊件或結(jié)構(gòu)，可通過(guò)正確選擇焊接方法和焊接規(guī)范的途徑來(lái)盡可能減小熔合區(qū)和熱影響區(qū)的范圍。