焊接成型原理

1、LOGO焊接成型原理焊接成型原理長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院課件制作：徐世偉課件制作：徐世偉指導(dǎo)教師：劉耀東指導(dǎo)教師：劉耀東 第二章第二章 熔化焊接化學(xué)冶金熔化焊接化學(xué)冶金2.22.32.12.1.2 焊接化學(xué)冶金反應(yīng)區(qū)的特點(diǎn)焊接化學(xué)冶金反應(yīng)區(qū)的特點(diǎn)ItGgpMMgIP ItGgHDDDgDGHPHDDMDgggGGG1PH)1 ( RS3)21(0trcpmm 二、焊接過(guò)程中對(duì)金屬的保護(hù)二、焊接過(guò)程中對(duì)金屬的保護(hù) 熔渣中熔渣中(FeO)向熔滴金屬中分配氧化；向熔滴金屬中分配氧化； 對(duì)于鋼能在熔渣與熔滴金屬間進(jìn)行擴(kuò)散分配的只有對(duì)于鋼能在熔渣與熔滴金屬間進(jìn)行擴(kuò)散分

2、配的只有FeO。在焊接過(guò)。在焊接過(guò)程中，程中，F(xiàn)eO既能溶于鐵液中又能溶于熔渣中，服從分配定律。即在既能溶于鐵液中又能溶于熔渣中，服從分配定律。即在一定溫度下，一種物質(zhì)在互不相溶的相中的平衡分配應(yīng)為一常數(shù)。一定溫度下，一種物質(zhì)在互不相溶的相中的平衡分配應(yīng)為一常數(shù)。對(duì)對(duì) FeO的分配常數(shù)的分配常數(shù)L為為 (2-14) (2-15) 在在1873K到到2773K之間的之間的L值為值為0.010.13，說(shuō)明，說(shuō)明FeO主要主要溶解在熔渣中；隨著溫度上升，溶解在熔渣中；隨著溫度上升，L值增大，金屬增氧量提高。熔渣的值增大，金屬增氧量提高。熔渣的性質(zhì)和堿度對(duì)性質(zhì)和堿度對(duì)FeO的分配有很大影響。在堿性渣中

3、，的分配有很大影響。在堿性渣中，F(xiàn)eO更易向金更易向金屬中分配。屬中分配。 溶于液態(tài)鋼溶于熔渣)(FeOFeOL386. 16300lgTL)()( 2 2)(2FeOFeOFeOSiFeSiO)()()(2FeOFeOFeOMnFeMnO2.1.3 焊縫金屬化學(xué)成分的控制EdxxContents2.2 焊接氣氛及其與金屬的作用焊接氣氛及其與金屬的作用22251065627)(mHmCOmOOHCm54. 78920lg2TpCO27. 65785lg2TpCO表表2.2.1 純金屬和氟化物的沸點(diǎn)純金屬和氟化物的沸點(diǎn)04 pKKpp22NNpKN 22HHpKH1,2HHpKH22OppHOH

4、H2OOpKO 734.26320lgTOmolkJFeOOFe/97.26212 另外，鋼中的合金元素對(duì)氧的親和力比鐵的另外，鋼中的合金元素對(duì)氧的親和力比鐵的大時(shí)，也會(huì)被氧化大時(shí)，也會(huì)被氧化 (2-49) Si + O2 = (SiO2) (2-50) (2-51) 反應(yīng)的結(jié)果，一方面增加合金元素的氧化損失，反應(yīng)的結(jié)果，一方面增加合金元素的氧化損失，另一方面減少了焊縫的含氧量。另一方面減少了焊縫的含氧量。COOC221)(212MnOOMnQOCOCO2221855. 611576lglg2TCOFeOCOK (3)H2O氣對(duì)金屬的氧化：焊接區(qū)的水蒸氣在高溫下分解，氣對(duì)金屬的氧化：焊接區(qū)的水

5、蒸氣在高溫下分解，既使焊縫金屬增氫，又使液態(tài)鐵及其它合金元素被氧化。其既使焊縫金屬增氫，又使液態(tài)鐵及其它合金元素被氧化。其反應(yīng)式及平衡常數(shù)反應(yīng)式及平衡常數(shù)K表示為表示為 （2-55） （2-56） 由式由式(2-56)可知：隨著溫度的升高，可知：隨著溫度的升高，H2O氣的氧化性氣的氧化性增強(qiáng)。若與增強(qiáng)。若與CO2相比，在液態(tài)鐵存在的溫度下，相比，在液態(tài)鐵存在的溫度下，CO2的氧化的氧化性大于性大于H2O氣的氧化性。另外，在氣相中含有較多氣的氧化性。另外，在氣相中含有較多H2O時(shí)，時(shí)，僅僅脫氧是不行的，為了確保焊縫的質(zhì)量，還必須去氫。因僅僅脫氧是不行的，為了確保焊縫的質(zhì)量，還必須去氫。因此，焊條

6、、焊劑的防潮將影響焊接質(zhì)量的優(yōu)劣。此，焊條、焊劑的防潮將影響焊接質(zhì)量的優(yōu)劣。22FeOHFeOH氣5 . 510200lglg22TOHFeOHKContents 2.3.1. 焊接材料焊接材料 一、焊接材料類(lèi)型一、焊接材料類(lèi)型 焊接時(shí)所消耗的材料統(tǒng)稱(chēng)為焊接材料。常焊接時(shí)所消耗的材料統(tǒng)稱(chēng)為焊接材料。常用的焊接材料概括為：用的焊接材料概括為：活性氣體惰性氣體保護(hù)氣體藥芯焊絲實(shí)芯焊絲焊絲非熔煉焊劑熔煉焊劑焊劑專(zhuān)用焊條通用焊條焊條焊縫材料表表2.3.1 常用涂料主要組成常用涂料主要組成 2.3.2. 焊接熔渣rZ綜合矩）酸性氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）堿性氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%1B)()()( 3 . 0)()()()( 4 . 0322222221OAlZrOTiOSiOCaFFeOMnOONaOKMgOCaOB）（）（）（）（niiiMaB12)(22SiFeOSiOKsi22223222100)(42. 0)(4 . 0)( 5 . 0)(BMnOBZrOOAlTiOSiOAf