焊接(第2章)讲述研究.pptVIP

二 氢对熔池金属的作用 1.氢在金属中的熔解 2.氢的扩散 3.氢对焊接质量的影响 （2）白点： 第2章 焊接化学冶金过程 ( 1）氢脆性： （3）气孔： （4）冷裂纹： 4 控制氢的措施 （1）限制焊接材料中氢的来源：焊接材料中的有机物和各形式的水分是焊缝中氢的主要来源。（2）清除焊件和焊丝表面的杂质： （3）冶金处理： （4）控制焊接参数： （5）焊后脱氢处理： 第2章 焊接化学冶金过程 三、氮对熔池金属的作用 焊接区周围的空气是气相中氮的主要来源。 Fe、Ti、Mn、Cr等金属，既能溶解氮，又能与氮形成氮化物，在焊接这类材料时必须设法防止氮的有害作用。 而铜、镍等金属，既不溶解氮，又不形成氮化物，故焊接这一类金属可用氮作为保护气体。 1.氮在金属中溶解（1）氮以原子形式溶入（主要形式）（2）氮以NO形式溶入（3）氮以离子形式溶入 第2章 焊接化学冶金过程 2.氮对焊缝质量的影响（1）形成气孔： （2）降低焊缝金属的力学性能：（3）时效脆性： 第2章 焊接化学冶金过程 3.控制氮的措施（1）加强机械的保护： （2）选择合理的焊接参数： （3）控制焊丝金属的化学成分： §2.5焊缝金属的氧化与还原 氧化还原反应是贯穿焊接化学冶金过程的基本反应。在焊接各个阶段，氧化性气体、氧化性熔渣、焊件坡口与焊丝表面的氧化物等对金属有氧化作用。因此，需要采取措施防止氧进入焊缝金属。 氧的溶解:氧在金属铁中的溶解度与温度有关。温度越高，溶解度越大。在1600℃以上时，氧溶解度wo=0.3%；在铁凝固时，氧溶解度wo=0.16%；由δ－Fe转变为γ－Fe时，氧溶解度wo=0.05%。在室温，氧几乎不溶于金属铁。氧在焊缝中大都以氧化物夹杂的形式存在。 第2章 焊接化学冶金过程 一、气相对焊缝金属的氧化 1.自由氧对焊缝金属的氧化 2.对焊缝金属的氧化 3.H2O对焊缝金属的氧化 4.混合气体对焊缝金属的氧化气相非单一气体，而是多种混合气体，还应考虑气体之间的相互作用。  第2章 焊接化学冶金过程 二、熔渣对焊缝金属的氧化 主要讨论焊接熔渣和焊件表面氧化物对焊缝金属的氧化。 1.扩散氧化 2.置换氧化 3.焊件表面氧化物对焊缝金属的氧化 4.氧对焊缝质量的影响 第2章 焊接化学冶金过程 1、扩散氧化 FeO由熔渣向焊缝金属扩散，使焊缝增氧的过程称作扩散氧化。 （FeO） [FeO] FeO既溶于渣，又溶于液态金属铁。   第2章 焊接化学冶金过程 2、置换氧化 焊缝金属与熔渣中易分解的氧化物发生置换反应而被氧化的过程，叫置换氧化。  反应结果使得焊缝中金属增加了Mn、Si，同时使铁氧化，生成的FeO部分进入熔渣，部分熔于焊缝，使焊缝增氧。 第2章 焊接化学冶金过程 4、焊接时氧的主要来源 空气中存在的氧； 焊条药皮或焊剂在焊接时析出的氧； 被焊金属表面各种杂质受热分解产生的氧； 母材及焊缝金属冶炼过程中冶金反应结果而存在的氧。 氧在电弧中主要是以原子状态存在，而在焊缝金属中以溶解状态及氧化物夹杂（FeO）两种形式存在。 为了控制焊缝中的含氧量，应加强对焊接过程的保护，选择合适的焊接材料及焊接方法，并注意对焊件的清理。 第2章 焊接化学冶金过程 5、氧对焊缝质量的影响 （1）随着含氧量的增加，钢的强度、塑性、韧性全面下降； （2）由于焊缝金属中溶有氧和氧化物杂质，在晶界上产生氧化物与硫化物的共晶体，引起焊缝金属的热脆性。 （3）引起时效硬化，提高脆性转变温度。 （4）溶解在熔池中的氧与碳作用，生成不溶于金属的CO，在熔池结晶时，如来不及逸出，就形成气孔。 （5）熔滴中含氧量过多，易在焊接时造成飞溅，影响焊接过程稳定进行。 （6）使焊缝中有益的合金元素氧化烧损，改变焊缝金属的成分和性能。 第2章 焊接化学冶金过程 三 焊缝金属的脱氧 氧的主要来源不是空气，而是焊条药皮与焊剂的原材料及保护气体，控制氧的措施,主要采取冶金处理进行脱氧。 1 沉淀脱氧 通过焊丝或药皮加入某种元素，使它本身在焊接过程中被氧化,从而保护被焊金属及其合金元素不被氧化的过程。 实际上是利用与氧的亲和力比铁的大的元素与熔池中的FeO作用，使Fe还原。脱氧产物进入熔渣。 可见，沉淀脱氧与置换氧化互逆。把进行脱氧的合金元素称之为脱氧剂。脱氧剂以纯金属或合金形式加在焊条药皮或焊剂中。 （1）Mn的脱氧 （2）硅的脱氧 （3）硅锰联合脱氧 第2章 焊接化学冶金过程 2 扩散脱氧是扩散氧化