什麼是焊接熱影響區
焊接時未熔化，但組織與性質因焊接的熱而改變的母材部分。也稱為HAZ，會發生硬化、軟化、晶粒粗化、敏化等。
日文名稱: 溶接熱影響部
「焊接熱影響區」出現在1領域的4道練習題中（材料的加工與接合等）。
這個名詞所屬的領域: 材料的加工與接合
焊接部的構成
電弧焊接等熔融焊接的接頭，可分為熔化後凝固的焊道金屬、其外側未熔化而只受熱的焊接熱影響區（HAZ），以及幾乎不受熱影響的母材。在HAZ中，越靠近與焊道金屬的邊界（熔合線），最高到達溫度越高，離得越遠則越低。鋼的HAZ依最高到達溫度分成晶粒長大的粗晶區、因相變而細化的細晶區、只有部分相變的二相區、不發生相變的回火區等帶狀區域，各自的硬度與韌性不同。
鋼之熱影響區的硬化與冷裂
鋼的HAZ中被加熱到沃斯田鐵區的部分，熱量被周圍冷的母材奪走而急冷，因此在硬化能高的鋼中會成為麻田散鐵而變硬。硬的組織、從焊道金屬進入的擴散性氫、以及拘束造成的拉伸應力同時存在時，焊接後經過一段時間會發生冷裂。硬化能的參考是碳當量，碳當量高的鋼要以預熱或後熱使冷卻變慢，讓氫逸出。增大入熱量也會使冷卻變慢，但粗晶區的晶粒可能過度長大而使韌性下降。
各材料的問題
HAZ中發生的問題隨材料而不同。沃斯田鐵系不鏽鋼在暴露於約500～800℃的帶狀區域中，晶界析出Cr碳化物而敏化，成為晶界腐蝕的原因。析出硬化的鋁合金與以冷加工強化的材料，析出物粗化或發生再結晶，使HAZ軟化，接頭強度低於母材。以淬火回火強化的高強度鋼，被加熱到高於回火溫度的部分也可能軟化。接頭設計時，也必須預估這類HAZ的強度下降。
練習焊接熱影響區的題目
在高強度鋼的焊接中，為了防止焊接後數分鐘～數天內在熱影響區等處產生的冷裂（氫裂），會進行預熱。預熱的效果何者正確？
- A使焊接部冷卻變慢而不易生成硬的麻田散鐵，並給予擴散性氫逸出的時間
- B加速熔融金屬的凝固，防止凝固末期雜質聚集而破裂的熱裂
- C將焊接部急冷淬火，提高硬度使其不易破裂
查看答案與解析
正確答案：A. 使焊接部冷卻變慢而不易生成硬的麻田散鐵，並給予擴散性氫逸出的時間
冷裂是在進入焊道金屬的擴散性氫、硬而韌性低的組織（麻田散鐵）、以及焊接部受拘束產生的拉伸應力三者同時存在時發生。預熱可使通過800～500℃範圍的冷卻時間變長而抑制硬化，並延長保持在高溫的時間，使氫容易向外擴散逸出。將低氫系焊條乾燥後使用，以及焊接後立即後熱，也是相同目的的對策。熱裂（凝固裂紋）是凝固最後階段P、S等偏析的液膜被撕裂而成，機制與對策都不同。急冷使其變硬，反而更容易發生冷裂。
焊接SUS304等沃斯田鐵系不鏽鋼時，在離焊道稍遠的熱影響區有時會發生晶界腐蝕（weld decay）。其原因與對策的組合何者正確？
- A焊接的熱使熱影響區的沃斯田鐵轉變為麻田散鐵，使晶界變弱。焊接後再進行一次淬火
- B熔融部的高溫使Cr蒸發，焊接金屬的Cr含量降到12%以下。改用含Cr量多的焊條並增大焊接的入熱量
- C約500～800℃的熱影響區晶界析出Cr碳化物而周圍缺Cr。改用SUS304L或含Ti、Nb鋼
常見問題
熱影響區的寬度大約多少？
隨焊接法與入熱量而有很大差異。電弧焊接多半為數mm左右，能量密度高的雷射焊接或電子束焊接入熱量小，因此窄得多。入熱量越大，以及板越薄、熱越不易逸散，熱影響區就越寬。
熱影響區的性質在焊接後能恢復嗎？
在某種程度上可以。鋼可藉焊後熱處理（應力消除退火）降低殘留應力，並使變硬的部分回火而恢復韌性。不鏽鋼的敏化可藉固溶化熱處理使碳化物再固溶而恢復。但大型結構物難以整體熱處理，因此基本做法是藉由材料與焊接條件的選擇來防止問題。
摩擦攪拌焊接也有熱影響區嗎？
有。材料雖不熔化，但會被摩擦熱加熱，因此在攪拌區外側會形成受熱與變形的熱機影響區，以及只受熱的熱影響區。在析出硬化型鋁合金中，此部分析出物粗化而軟化，有時成為接頭強度最低之處。
解析中的「焊接熱影響區」
離焊道稍遠的熱影響區中，有一個暴露在約500～800℃溫度一段時間的帶狀區域。
焊接SUS304等沃斯田鐵系不鏽鋼時，在離焊道稍遠的熱影響區有時會發生晶界腐蝕（weld decay）。其原因與對策的…Ceq越高的鋼，焊接熱影響區越容易被急冷成硬的麻田散鐵，冷裂的危險越高。
以 Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15（質量%）求出作為鋼…入熱量大時焊接部冷卻變慢，熱影響區不易硬化；但暴露在高溫的時間變長，晶粒可能粗化而使韌性下降。
以電壓25 V、電流200 A、焊接速度300 mm/min進行電弧焊接。設電弧的熱效率為0.80，則每1 mm焊道的…
出現「焊接熱影響區」的題目（4題）
- 在高強度鋼的焊接中，為了防止焊接後數分鐘～數天內在熱影響區等處產生的冷裂（氫裂），會進行預熱。預熱的效果何者正確？
- 焊接SUS304等沃斯田鐵系不鏽鋼時，在離焊道稍遠的熱影響區有時會發生晶界腐蝕（weld decay）。其原因與對策的組合何者正確？
- 以 Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15（質量%）求出作為鋼之焊接性參考的碳當量。C 0.20%、Mn 1.20%、Cr 0.30%、Mo 0.10%、V 0%、Ni 0.30%、Cu 0.15%的鋼，其 Ceq 最接近下列何者？
- 以電壓25 V、電流200 A、焊接速度300 mm/min進行電弧焊接。設電弧的熱效率為0.80，則每1 mm焊道的入熱量 Q = ηVI/v 最接近下列何者？