第14讲_焊接冶金学ppt课件.ppt

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1、第三章焊接冶金学第14讲1上讲回顾活性熔渣对金属的氧化焊件表面氧化物对金属的氧化氧对焊接质量的影响焊缝金属的脱氧23.5.1合金化的目的及方式合金过渡是把所需的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)中去的过程，又称焊缝金属合金化。3.5焊缝金属的合金化31.过渡目的⑴补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成焊缝中合金元素的损失；41.过渡目的⑴补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成焊缝中合金元素的损失；⑵消除焊接缺陷，改善焊缝组织与性能。51.过渡目的⑴补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成焊缝中合金元素的损失；⑵消除焊接缺陷，改善焊缝组织与性能。⑶获得具有特殊性能的堆焊金属。6

2、1.过渡目的⑴补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成焊缝中合金元素的损失；⑵消除焊接缺陷，改善焊缝组织与性能。⑶获得具有特殊性能的堆焊金属。表面耐磨、热硬、耐热和耐蚀等可用堆焊方法过渡Cr、Mo、W、Mn等合金元素。7图有过渡层的熔覆显微组织82.合金过渡的方法⑴通过填充金属过渡：冶炼时加入特点：焊缝：成分均匀、稳定，合金损失少；填充金属：炼制工艺复杂，成本高；脆硬材料：轧制和拉丝困难，不能采用此方法。92.合金过渡的方法⑴通过填充金属过渡⑵通过药皮、药芯或焊剂过渡添加形式：铁合金或纯金属粉末焊剂：一般制成粘结焊剂，配合普通焊丝102.合金过渡的方法⑴通过填充金属过渡⑵通过药皮、药芯或焊

3、剂过渡特点：⑴合金成分的配比可任意调控，可以获得任意成分的焊缝或堆焊金属；⑵除药芯焊丝外，药皮和粘结焊剂制造容易，成本低；⑶合金元素氧化损失较大，并有一部分残留在渣中，故合金利用率较低；⑷焊缝合金成分不够稳定和均匀；112.合金过渡的方法⑴通过填充金属过渡⑵通过药皮、药芯或焊剂过渡⑶直接用合金粉末涂敷过渡把需要的合金元素按比例配制成一定粘度的合金粉末，焊接时把它输送到焊接区，或直接涂敷在焊件表面或坡口内。122.合金过渡的方法⑴通过填充金属过渡⑵通过药皮、药芯或焊剂过渡⑶直接用合金粉末涂敷过渡特点：合金成分的比例调配方便、对电极(焊丝)无需特意制作，合金损失小。制粉工艺较复杂，堆焊金属的

4、合金成分均匀性较差。133.5.2合金过渡系数合金元素的过渡系数η等于它在熔敷金属中的实际含量与它原始含量之比。即Cd—某合金元素在熔敷金属中的含量Ce—某合金元素的原始含量14焊条电弧焊：应考虑药皮质量系数Kb的影响，则Ce为：Ce=Cew＋KbCeo式中Cew——某合金元素在焊芯中的含量Ceo——某含金元素在药皮中的含量因此：由于药皮的氧化性较强，还有残留在熔渣的损失，一般情况下通过药皮过渡的过渡系数较小，而通过焊丝过渡时过渡系数较大。153.5.3影响过渡系数的因素焊接过程合金元素主要损失于：蒸发、氧化和残留在熔渣中只要减少这方面的损失，就能提高其过渡系数。16⑴合金元素的物理化学

5、性质沸点：越低，焊接时的蒸发损失就越大，其过渡系数就越小，例如Mn的沸点仅2027℃，在焊接时极易蒸发，故其过渡系数小。合金元素对氧的亲和力越大，越易氧化而损失，过渡系数就越小。在1600℃时，各种合金元素对氧亲和力由小到大排顺序如下：CuNiCoFeWMoCrMnVSiTiZrAl17当用几个合金元素同时过渡时，其中对氧亲和力大的元素被氧化，就能减少其他合金元素的氧化，从而提高了它们的过渡系数。例如：在碱性药皮中加入Al和Ti，可提高Si和Mn的过渡系数。18⑵合金元素的含量试验表明，随着药皮或焊剂中合金元素含量的增加，其过渡系数逐渐增加，最后趋于一个定值。19⑶合金元素的粒度粒度越小

6、，表面积越大，与氧作用的机会越多，合金损失就越大。因此，适当提高合金元素的粒度，可减少因氧化而造成的损失，使过渡系数增大。但是，合金元素粒度过大，又会因其不易熔化而使残留损失增大，过渡系数反而减小。20⑷药皮或焊剂的成分如果在药皮或焊剂中增加高价氧化物和碳酸盐等，不仅使气相的氧化性增大，而且也使熔渣的氧化性增大，结果导致过渡系数减小。当合金元素及其氧化物在药皮或焊剂中共存时，由质量作用定律可知，能够提高该元素的过渡系数。若其他条件相同，合金元素的氧化物与熔渣的酸碱性相同时，则有利于提高过渡系数。若性质相反，则降低其过渡系数。例如SiO2是酸性的，会随着熔渣碱度的增加，Si的过渡系数减小；

7、MnO是碱性的，会随着熔渣碱度的增加，Mn的过渡系数增大。21⑸药皮的质量系数Kb在焊条药皮中合金剂含量相同情况下，Kb增加，过渡系数减小。一般认为随着药皮厚度增加，合金剂进入金属所经路程增大，从而使氧化和残留损失加大。22⑹焊接方法不同焊接方法因对焊接区保护的方式以及所用保护介质各不相同，即使用含有同样合金元素的填充金属，其过渡系数也各不相同，见下表。23表合金元素的过渡系数η243.6焊缝金属中硫和磷的控制S和P是钢中的杂质。通