第一章(3,4節(jié)) 焊接化學(xué)冶金.

1、1234埋埋 弧弧 焊焊 過過 程程 示示 意意 圖圖56焊接過程中造渣劑熔化，形成獨(dú)立焊接過程中造渣劑熔化，形成獨(dú)立熔渣相，覆蓋在熔滴與熔池表面熔渣相，覆蓋在熔滴與熔池表面藥芯焊絲結(jié)構(gòu)圖藥芯焊絲結(jié)構(gòu)圖789焊條焊條和焊劑和焊劑熔渣類型熔渣類型熔渣化學(xué)成分（熔渣化學(xué)成分（%）熔渣堿度熔渣堿度SiO2TiO2Al2O3FeOMnOCaOMgONa2OK2OCaF2B1B2鈦型鈦型氧化物型氧化物型23.437.710.06.911.73.70.52.22.90.43-2.0鈦鈣型鈦鈣型25.130.23.59.513.78.85.21.72.30.76-0.9鈦鐵礦型鈦鐵礦型29.214.01.1

2、15.626.58.71.31.41.10.88-0.1氧化鐵型氧化鐵型40.41.34.522.719.31.34.61.81.50.60-0.7纖維素型纖維素型34.717.55.511.914.42.15.83.84.30.60-1.3低氫型低氫型鹽氧鹽氧化物型化物型24.17.01.54.03.535.80.80.820.31.860.9焊劑焊劑25118.2-22.0018.0-23.01.07.0-10.03.0-6.014.0-17.0-23.0-30.01.15-1.440.048-0.49焊劑焊劑430氧化物型氧化物型38.5-1.34.743.01.70.45-6.00.6

3、2-0.33低氫型焊條低氫型焊條（又稱堿性焊條）：不含具有造氣功能的有機(jī)物而含大量碳酸鹽和一定數(shù)（又稱堿性焊條）：不含具有造氣功能的有機(jī)物而含大量碳酸鹽和一定數(shù)量的量的CaF2 。碳酸鹽在加熱分解過程中形成熔渣（。碳酸鹽在加熱分解過程中形成熔渣（CaO或或MgO）并放出）并放出 CO2 氣體。氣體。CaF 除了造渣作用之外，還能減少液態(tài)金屬中的氫含量。除了造渣作用之外，還能減少液態(tài)金屬中的氫含量。酸性焊條酸性焊條：以硅酸鹽或以鈦酸鹽為主，一般不含：以硅酸鹽或以鈦酸鹽為主，一般不含CaF2 ，含少量碳酸鹽和有機(jī)物。，含少量碳酸鹽和有機(jī)物。101112正、負(fù)離子的綜合矩正、負(fù)離子的綜合矩陽離子中陽

4、離子中Si4 的綜合矩最大，而陰離子中的綜合矩最大，而陰離子中O2-的綜合矩最的綜合矩最大，所以二者最易結(jié)合為復(fù)雜的硅氧陰離子大，所以二者最易結(jié)合為復(fù)雜的硅氧陰離子SiO44- 。 1314酸性氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)堿性氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)B15niiiMa12B16 T/ 較小，凝固時(shí)間短，適用于較小，凝固時(shí)間短，適用于全位置焊全位置焊T/ 較大，凝固時(shí)間長，不適應(yīng)于仰焊。較大，凝固時(shí)間長，不適應(yīng)于仰焊。長長渣渣 T1 T2 T 短短渣渣熔渣黏度與溫度的關(guān)系熔渣黏度與溫度的關(guān)系1718192021堿性焊條施焊時(shí)，覆蓋在熔滴表面的熔渣表面張力較堿性焊條施焊時(shí)，覆蓋在熔滴表面的熔渣表面張力較大，易造成熔滴

5、粗化，飛濺增多。大，易造成熔滴粗化，飛濺增多。 酸性焊條施焊時(shí)，過渡的熔滴顆粒較小，飛濺少，焊酸性焊條施焊時(shí)，過渡的熔滴顆粒較小，飛濺少，焊縫魚鱗紋細(xì)密，外觀成形好。縫魚鱗紋細(xì)密，外觀成形好。2223圖圖8-4 多元渣系中多元渣系中FeO的的等活度曲線等活度曲線 （1600） 對于一定對于一定FeO含量的熔渣，當(dāng)熔渣中堿性氧化物與酸性氧化物含量的熔渣，當(dāng)熔渣中堿性氧化物與酸性氧化物的含量比（即熔渣堿度）為的含量比（即熔渣堿度）為2時(shí)所對應(yīng)的熔渣氧化性最強(qiáng)。時(shí)所對應(yīng)的熔渣氧化性最強(qiáng)。 FeO在堿性渣中的活度系數(shù)比在酸性渣中大在堿性渣中的活度系數(shù)比在酸性渣中大 24FeOFeOL877.14906

6、lgTL980.15014lgTL25FeOFeOLFeO 在堿性渣中比在酸性渣中更容易向金屬中分配在堿性渣中比在酸性渣中更容易向金屬中分配26正是由于這個(gè)原因，在堿性焊條藥皮中一般不加入含正是由于這個(gè)原因，在堿性焊條藥皮中一般不加入含 FeO 的物的物質(zhì)。并要求質(zhì)。并要求焊接時(shí)嚴(yán)格清除焊件表面上的氧化皮和鐵銹。焊接時(shí)嚴(yán)格清除焊件表面上的氧化皮和鐵銹。27286.04T13460)(SiOSi(FeO)lgKFeO2FeO(FeO)Si2Fe)(SiO 22Si23.16T6600(MnO)(FeO)MnlgKFeOFeO(FeO)MnFe(MnO) Mn293Mn)O(Al3(MnO)2Al

7、3Si)O2(Al)3(SiO4Al323220 2100 T / lgKlgKSilgKMn3031323334FeOMn(MnO)MnOFeOMnMnOK(MnO)FeFeOMnKMn%FeO%(MnO)MnO35KSi%FeO%)(SiOFe2FeO2Si)(SiOSiO22236金屬中金屬中幾種化合物的熔點(diǎn)和密度幾種化合物的熔點(diǎn)和密度37FeOFeOL3839低碳鋼、低合金鋼焊絲：低碳鋼、低合金鋼焊絲：S0.03% 0.04%；合金鋼焊絲：合金鋼焊絲：S0.025% 0.03% ；不銹鋼焊絲：不銹鋼焊絲：S0.02%；限制藥皮、焊劑、藥芯中的含硫量。限制藥皮、焊劑、藥芯中的含硫量。Fe

8、(MnS)MnFeS(FeO)(MgS)(MgO)FeS(FeO)(CaS)(CaO)FeS(FeO)(MnS)(MnO)FeS原材料的焙燒處理原材料的焙燒處理40Fe2P 或或 Fe3P 硬而脆硬而脆增加材料的冷脆性增加材料的冷脆性 沖擊韌性降低，沖擊韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高脆性轉(zhuǎn)變溫度升高 促使含碳量較高的促使含碳量較高的低合金鋼和奧氏體低合金鋼和奧氏體鋼產(chǎn)生結(jié)晶裂紋鋼產(chǎn)生結(jié)晶裂紋 磷在大多數(shù)鐵基合金中，都認(rèn)為是有害元素：磷在大多數(shù)鐵基合金中，都認(rèn)為是有害元素： 41425245252352523OP(CaO)4(CaO)OP OP(CaO)3(CaO)OP 11FeOP5(FeO)P2

9、Fe堿度堿度 R = CaO/SiO2熔渣堿度和熔渣堿度和FeO含量對磷在渣及含量對磷在渣及鋼液中分配比的影響鋼液中分配比的影響w( (FeO) ) (%)434445帶極堆焊帶極堆焊46Mn(FeO)Fe(MnO) Si2(FeO)Fe)(SiO2激光表面合金化激光表面合金化1激光束惰性氣體 2-預(yù)涂層 3基體4熱影響區(qū) 5熔區(qū) 6工件移動方向47dPPAAA熔合比熔合比cobcwdbmeemew1）（KdcwbcowwK wmeewmewwbwdwcwwcowbK當(dāng)=0時(shí)，48焊接方法焊絲或焊芯焊劑、藥皮或藥芯過渡系數(shù)CSiMnCrWVNbMoNiTi氬弧焊HJ4310.800.790.8

10、80.990.940.85埋弧焊HJ2510.532.030.590.830.830.780.332.251.130.700.890.77CO2焊0.290.720.600.940.960.68H08AMnCrCNi0.780.830.900.99焊條電弧焊H18CrMnSi赤鐵礦0.220.020.050.25大理石0.280.100.140.43石英0.200.750.180.80氟石0.670.880.380.89H08A鈦鈣型0.710.380.770.520.800.600.960.13氧化鐵型0.14-0.270.08-0.120.640.71低氫型0.44-0.550.14-0.

11、270.45-0.550.72-0.820.59-0.640.83-0.86低氫型（堆焊）0.32-0.650.76-0.860.40-0.500.86-0.900.84-0.910.78-0.8849 1600 時(shí)，各種元素對氧親和力從小到大的次序排列為：時(shí)，各種元素對氧親和力從小到大的次序排列為： CuNiCoFeWMoCrMnVSiTiZrAl焊鋼時(shí)：焊鋼時(shí)： 鐵鐵左面左面元素幾乎無氧化損失，過渡系數(shù)大；元素幾乎無氧化損失，過渡系數(shù)大； 鐵鐵右面靠近右面靠近鐵的元素氧化損失較小，過渡系數(shù)較大；鐵的元素氧化損失較小，過渡系數(shù)較大； 鐵鐵右面遠(yuǎn)離右面遠(yuǎn)離鐵的元素氧化損失較大，過渡系數(shù)較小。鐵的元素氧化損失較大，過渡系數(shù)較小。 若過渡若過渡