焊接成型原理

1、LOGO焊接成型原理焊接成型原理长春工业大学材料科学与工程学院长春工业大学材料科学与工程学院课件制作：徐世伟课件制作：徐世伟指导教师：刘耀东指导教师：刘耀东 第二章第二章 熔化焊接化学冶金熔化焊接化学冶金2.22.32.12.1.2 焊接化学冶金反应区的特点焊接化学冶金反应区的特点ItGgpMMgIP ItGgHDDDgDGHPHDDMDgggGGG1PH)1 ( RS3)21(0trcpmm 二、焊接过程中对金属的保护二、焊接过程中对金属的保护 熔渣中熔渣中(FeO)向熔滴金属中分配氧化；向熔滴金属中分配氧化； 对于钢能在熔渣与熔滴金属间进行扩散分配的只有对于钢能在熔渣与熔滴金属间进行扩散分

2、配的只有FeO。在焊接过。在焊接过程中，程中，FeO既能溶于铁液中又能溶于熔渣中，服从分配定律。即在既能溶于铁液中又能溶于熔渣中，服从分配定律。即在一定温度下，一种物质在互不相溶的相中的平衡分配应为一常数。一定温度下，一种物质在互不相溶的相中的平衡分配应为一常数。对对 FeO的分配常数的分配常数L为为 (2-14) (2-15) 在在1873K到到2773K之间的之间的L值为值为0.010.13，说明，说明FeO主要主要溶解在熔渣中；随着温度上升，溶解在熔渣中；随着温度上升，L值增大，金属增氧量提高。熔渣的值增大，金属增氧量提高。熔渣的性质和碱度对性质和碱度对FeO的分配有很大影响。在碱性渣中

3、，的分配有很大影响。在碱性渣中，FeO更易向金更易向金属中分配。属中分配。 溶于液态钢溶于熔渣)(FeOFeOL386. 16300lgTL)()( 2 2)(2FeOFeOFeOSiFeSiO)()()(2FeOFeOFeOMnFeMnO2.1.3 焊缝金属化学成分的控制EdxxContents2.2 焊接气氛及其与金属的作用焊接气氛及其与金属的作用22251065627)(mHmCOmOOHCm54. 78920lg2TpCO27. 65785lg2TpCO表表2.2.1 纯金属和氟化物的沸点纯金属和氟化物的沸点04 pKKpp22NNpKN 22HHpKH1,2HHpKH22OppHOH

4、H2OOpKO 734.26320lgTOmolkJFeOOFe/97.26212 另外，钢中的合金元素对氧的亲和力比铁的另外，钢中的合金元素对氧的亲和力比铁的大时，也会被氧化大时，也会被氧化 (2-49) Si + O2 = (SiO2) (2-50) (2-51) 反应的结果，一方面增加合金元素的氧化损失，反应的结果，一方面增加合金元素的氧化损失，另一方面减少了焊缝的含氧量。另一方面减少了焊缝的含氧量。COOC221)(212MnOOMnQOCOCO2221855. 611576lglg2TCOFeOCOK (3)H2O气对金属的氧化：焊接区的水蒸气在高温下分解，气对金属的氧化：焊接区的水

5、蒸气在高温下分解，既使焊缝金属增氢，又使液态铁及其它合金元素被氧化。其既使焊缝金属增氢，又使液态铁及其它合金元素被氧化。其反应式及平衡常数反应式及平衡常数K表示为表示为 （2-55） （2-56） 由式由式(2-56)可知：随着温度的升高，可知：随着温度的升高，H2O气的氧化性气的氧化性增强。若与增强。若与CO2相比，在液态铁存在的温度下，相比，在液态铁存在的温度下，CO2的氧化的氧化性大于性大于H2O气的氧化性。另外，在气相中含有较多气的氧化性。另外，在气相中含有较多H2O时，时，仅仅脱氧是不行的，为了确保焊缝的质量，还必须去氢。因仅仅脱氧是不行的，为了确保焊缝的质量，还必须去氢。因此，焊条

6、、焊剂的防潮将影响焊接质量的优劣。此，焊条、焊剂的防潮将影响焊接质量的优劣。22FeOHFeOH气5 . 510200lglg22TOHFeOHKContents 2.3.1. 焊接材料焊接材料 一、焊接材料类型一、焊接材料类型 焊接时所消耗的材料统称为焊接材料。常焊接时所消耗的材料统称为焊接材料。常用的焊接材料概括为：用的焊接材料概括为：活性气体惰性气体保护气体药芯焊丝实芯焊丝焊丝非熔炼焊剂熔炼焊剂焊剂专用焊条通用焊条焊条焊缝材料表表2.3.1 常用涂料主要组成常用涂料主要组成 2.3.2. 焊接熔渣rZ综合矩）酸性氧化物质量分数（）碱性氧化物质量分数（%1B)()()( 3 . 0)()()()( 4 . 0322222221OAlZrOTiOSiOCaFFeOMnOONaOKMgOCaOB）（）（）（）（niiiMaB12)(22SiFeOSiOKsi22223222100)(42. 0)(4 . 0)( 5 . 0)(BMnOBZrOOAlTiOSiOAf