材料成型原理與工藝之焊接部分總結(jié)-文庫吧
2025-02-19 12:34 本頁面
【正文】 淬硬和冷裂傾向明顯，可焊性較差。 需要焊前預(yù)熱，焊后緩冷及一定的焊接工藝措施。? CE＞ % ，鋼材塑性較低，淬硬和冷裂傾向很強(qiáng)，可焊性很差。 焊前預(yù)熱，減少焊接應(yīng)力和防止開裂，焊后熱處理。碳當(dāng)量越高，焊接性越差 從一般焊接工藝焊后有無裂縫或裂縫多少，初步評(píng)定試板材料的可焊性；調(diào)整工藝再焊接試板，達(dá)到不裂，從而制訂出合理的焊接工藝規(guī)程與規(guī)范?！?直接方法針對(duì)鋼材在焊接過程中出現(xiàn)的裂紋設(shè)計(jì)的－直觀評(píng)價(jià)252。 焊接冷裂紋試驗(yàn)252。 焊接熱裂紋試驗(yàn)252。 再熱裂紋試驗(yàn)252。 層狀撕裂試驗(yàn)252。 脆性斷裂試驗(yàn)Chapter 3 焊接過程中的冶金反應(yīng)原理（一）第一篇 連接成形理論基礎(chǔ)焊接方法焊接材料焊縫的成份焊縫的性能化學(xué)冶金過程焊接過程中， 高溫液態(tài)金屬 會(huì)與 氣體和熔渣 之間發(fā)生相互作用（ 冶金反應(yīng) ） 。通過本章的學(xué)習(xí)，了解影響焊件的性能的 氣體和熔渣 的 來源 及其與金屬的 相互作用機(jī)制 。本章講授目的本章主要內(nèi)容第 1節(jié)連接成形的冶金反應(yīng)特點(diǎn)第 2節(jié)液態(tài)金屬與氣體界面的反應(yīng)第 4節(jié)合金化及工藝條件對(duì)冶金反應(yīng)的影響 第 3節(jié)液態(tài)金屬與熔渣的相互作用? 連接成形的冶金反應(yīng)特點(diǎn)：存在保護(hù)、分區(qū)域（藥皮反應(yīng)區(qū)、熔滴反應(yīng)區(qū)和熔池反應(yīng)區(qū)）進(jìn)行、與焊接工藝有關(guān)?藥皮反應(yīng)區(qū) ：溫度低（鋼焊條 1200℃ ）?！ ∷舭l(fā)及藥皮中固態(tài)物質(zhì)的分解，造渣和造氣。?熔滴反應(yīng)區(qū) ：溫度高（ 2100－ 2800℃ ）、熔滴比表 面積大，是 焊接冶金反應(yīng)最激烈的部位 。氣體分 解和溶解、金屬蒸發(fā)、氧化還原及焊縫金屬合金化。?熔池反應(yīng)區(qū) ：溫度平均 1770 ℃ 左右，反應(yīng)比溶滴區(qū) 弱些。溫度分布不均，不同部位冶金反應(yīng)不同?！ ☆^部金屬熔化和吸氣，尾部金屬凝固和氣體逸出。N H O2CO2 和 H2O 焊接區(qū)的氣體?焊接材料，如：焊條藥皮、焊劑、焊芯 、高價(jià)氧化物及有機(jī)物?母材坡口的油污、鐵銹、水分?空氣中的氣體、水分?保護(hù)氣體及其雜質(zhì)氣體直接進(jìn)入間接分解氣體的來源與產(chǎn)生?1．有機(jī)物的分解和燃燒?2．碳酸鹽和高價(jià)氧化物的分解?3．材料的蒸發(fā) ?氣體的分解氣體的間接來源氣體的間接來源p 氣體的控制措施 252。 限制氣體的來源 252。 控制工藝參數(shù)252。 冶金處理252。 限制氣體的來源? 氮主要來源于空氣 ，它一旦進(jìn)入液態(tài)金屬，去除比較困難。因此，控制氮的首要措施是加強(qiáng)對(duì)金屬的保護(hù)，防止空氣與金屬接觸。 限制措施：焊接時(shí)，采用渣保護(hù)、氣保護(hù)或渣氣聯(lián)合保護(hù)。? 氫主要來源于水分 ，包括原材料（母材、焊接材料等）本身含有的水分、材料表面吸附的水分以及鐵銹或氧化膜中的結(jié)晶水、化合水等。材料內(nèi)的 碳?xì)浠衔?和材料表面的 油污 等也是氫的重要來源。 限制措施：焊材存放中防吸潮、焊前烘干和去除雜質(zhì) 和油污。252。 限制氣體的來源? 氧主要來源于焊材或礦石， 在焊接要求比較高的合金鋼和活潑金屬時(shí)，應(yīng) 盡量選用不含氧或氧含量少的焊接材料 ，如采用高純度的惰性保護(hù)氣體，采用低氧或無氧的焊條、焊劑等。252。 控制工藝參數(shù)? 增大電弧電壓時(shí)，保護(hù)效果變差，液態(tài)金屬與空氣的接觸機(jī)會(huì)增多，使焊縫中氮、氧的含量增加。因此，應(yīng)盡量采用 短弧焊 。p 焊接電流增加時(shí)， 熔滴過渡頻率增加 ，氣體與熔滴作用時(shí)間縮短，焊縫中氮、氧含量減少。此外，焊接方法、熔滴過渡特性、電流種類等也有一定的影響。252。 冶金處理 采用冶金方法對(duì)液態(tài)金屬進(jìn)行 脫氮 、脫氧、 脫氫 等除氣處理，是降低金屬中氣體含量的有效方法。? 冶金法脫氮 液態(tài)金屬中加入 Ti、 Al和稀土等對(duì)氮有較大親和力的元素 ，可形成不溶于液態(tài)金屬的穩(wěn)定氮化物而進(jìn)入熔渣，從而減少金屬的氮含量，降低其形成氣孔和時(shí)效脆化傾向。但要嚴(yán)格控制加鋁量。? 焊接過程中的脫氫（ 1）在焊條藥皮和焊劑中加入氟化物 （ 2）控制焊接材料的氧化勢(shì) （ 3）在藥皮或焊芯中加入微量稀土元素（ 4）焊后消氫處理 216。 熔渣的作用1. 機(jī)械保護(hù)作用2. 冶金處理作用 3. 改善成形工藝性能作用216。 焊接熔渣的類型：鹽型熔渣鹽 — 氧化物型熔渣 氧化物型熔渣 216。 熔渣的來源與構(gòu)成 藥皮焊條電弧焊時(shí)的熔渣與藥皮 埋弧焊、電渣焊過程中的熔渣與焊劑熔渣堿度的分子理論 按照分子理論，熔渣的堿度就是熔渣中的堿性氧化物與酸性氧化物濃度的比值。表示為： 堿性氧化物： K2O、 Na2O、 CaO、 MgO、 MnO、 FeO等 ，酸性氧化物： SiO TiO P2O5等。 考慮到氧化性強(qiáng)、弱差別，堿度表達(dá)式修正為： +++(K2O+Na2O)+(MnO+FeO) B1 = ————————————————————————— + (Al2O3 + TiO2 + ZrO2） 當(dāng) B1＞ 1為堿性渣， B1＜ 1為酸性渣， B1=1為中性渣。 2. 熔渣堿度的離子理論堿度： 液態(tài)熔渣中自由氧離子的濃度 （或氧離子的活度）。渣中自由氧離子的濃度越大，其堿度越大。計(jì)算式為：Mi 是渣中第 I 種氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)， ai 是該氧化物的堿度系數(shù)。 當(dāng) B2＞ 0時(shí)為堿性渣， B2＜ 0為酸性渣， B2= 0為中性渣 。 表 84 渣中常見氧化物的 ai值氧化物 K2O Na2O CaO MnO MgO FeO SiO2 TiO2 ZrO2 Al2O3 Fe2O3ai值 0熔渣的物理性質(zhì) 216。 熔渣的凝固溫度與密度216。 熔渣的粘度 216。 熔渣的表面張力及界面張力 216。 熔渣的凝固溫度與密度討論：Why???熔渣的熔點(diǎn) ：固體熔渣開始熔化的溫度造渣溫度 ：焊條藥皮開始熔化的溫度（藥皮熔點(diǎn)）高? 金屬熔焊中，要求熔渣的熔點(diǎn)略低于母材金屬。密度 影響熔渣與液態(tài)金屬間的相對(duì)位置與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。 密度大的熔渣易滯留于金屬內(nèi)部形成夾雜。 選用焊材時(shí)，首先要保證熔渣具有合適的凝固溫度范圍和較低的密度。216。 熔渣的粘度 ? 粘度過大的熔渣會(huì)降低金屬與熔渣之間的冶金反應(yīng)速度，焊縫表面成形不良，易產(chǎn)生氣孔、夾雜。? 粘度過小的熔渣容易流失，不能均勻覆蓋焊縫影響對(duì)熔池（或
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