【正文】 系數(shù)它主要是影響脫渣性。它們對(duì)熔滴過(guò)渡、焊縫成型、脫渣性及冶金反應(yīng)等都有很大影響。（1）溫度的影響溫度與粘度的關(guān)系為，其中：A為取決于熔渣本性的常數(shù)；E為質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)所需要的活化能；R為氣體常數(shù)；T為絕對(duì)溫度。粘度的倒數(shù)φ=1/η叫流動(dòng)性，粘度越小，流動(dòng)性越大。當(dāng)B1大于1時(shí)為堿性渣，小于1時(shí)為酸性渣，等于1時(shí)為中性渣。酸性渣的焊條我們稱(chēng)為酸性焊條，堿性渣的焊條我們稱(chēng)為堿性焊條。在強(qiáng)酸性渣中它呈弱堿性，在強(qiáng)堿性渣中它呈弱酸性。與熔滴反應(yīng)區(qū)相比，該區(qū)具有如下特點(diǎn)：（1）平均溫度低（1600～1900℃，低于熔滴溫度）；（2）比表面積?。?～130cm2/kg）；（3）反應(yīng)時(shí)間稍長(zhǎng)（手工焊3～8秒，埋弧焊6～25秒）；（4）攪拌沒(méi)有熔滴階段激烈，不過(guò)比煉鋼要強(qiáng)烈的多，而且它反應(yīng)的結(jié)果決定了焊縫最終的成分和性能；（5）熔池的突出特點(diǎn)之一是溫度分布極不均勻： 焊接熔渣焊接冶金過(guò)程是包括金屬、熔渣、氣體三者在內(nèi)的一個(gè)體系，熔渣是其中一個(gè)極為重要的因素，這一節(jié)主要介紹熔渣的作用和熔渣的物理化學(xué)性質(zhì)兩方面。 熔滴反應(yīng)區(qū)是指從熔滴形成、長(zhǎng)大、過(guò)渡到高速飛入熔池前這一階段。焊金材料：焊條、焊絲、焊劑等。 焊接化學(xué)冶金的任務(wù)（1）首要任務(wù)就是對(duì)金屬加強(qiáng)保護(hù)，防止有害氣體的作用（2）焊接化學(xué)冶金的第二個(gè)任務(wù)就是對(duì)熔化金屬進(jìn)行冶金處理 焊接化學(xué)冶金的特點(diǎn)普通化學(xué)冶金過(guò)程是對(duì)金屬熔煉加工過(guò)程，在放在特定的爐中進(jìn)行。（4）焊縫：熔敷金屬與熔化的母材金屬激烈反應(yīng)混合，構(gòu)成熔池內(nèi)的液態(tài)金屬，冷卻凝固后即形成焊縫。（2）填充金屬：焊芯或焊絲。（2）焊接冶金過(guò)程的特點(diǎn)：①電弧區(qū)溫度高——可達(dá)6000～8000℃；②熔池體積小，存在時(shí)間短——成分布均勻；③熔池金屬不斷更新；④反應(yīng)接觸面大，攪拌激烈；⑤反應(yīng)時(shí)間短——～。第二章 焊接冶金與焊接材料幾個(gè)概念（1）焊接冶金：熔化焊時(shí)，伴隨著金屬熔化、凝固、固態(tài)相變以及形成接頭等過(guò)程，焊接區(qū)內(nèi)的熔化的金屬、熔渣與氣體三者間所進(jìn)行的一系列化學(xué)反應(yīng)過(guò)程以及金屬的結(jié)晶相變過(guò)程總稱(chēng)為焊接冶金過(guò)程。（3）焊接化學(xué)冶金：熔焊過(guò)程中，焊接區(qū)內(nèi)各種物質(zhì)之間在高溫下相互作用的過(guò)程，稱(chēng)為焊接化學(xué)冶金過(guò)程，主要研究在各種焊接工藝條件下，冶金反應(yīng)和焊縫金屬成分、性能之間的關(guān)系及其變化規(guī)律。焊條是指藥皮里面的焊芯，其它熔化焊方法中指焊絲。（5）熔合比（稀釋率）：熔池中母材金屬所占比例稱(chēng)熔合比。焊接化學(xué)冶金過(guò)程是金屬在焊接條件下，再熔煉的過(guò)程，焊接時(shí)焊縫相當(dāng)高爐。 ②目的不同 普冶：提煉金屬；焊冶：對(duì)金屬再熔煉，以滿足構(gòu)件性能 焊接冶金和普通化學(xué)冶金相比也有它的特殊性，其中最重要的特點(diǎn)是：焊接冶金反應(yīng)是分區(qū)連續(xù)進(jìn)行的——分區(qū)表示反應(yīng)區(qū)不僅熔池一處，連續(xù)表示各區(qū)反應(yīng)依次連續(xù)進(jìn)行；各區(qū)的反應(yīng)條件（反應(yīng)物的性質(zhì)和濃度、溫度、反應(yīng)時(shí)間、相接觸面積、對(duì)流和攪拌運(yùn)動(dòng)等）也有較大差異。該區(qū)有以下特點(diǎn)：（1）熔滴的溫度高——1800～2400℃；（2）各相之間的反應(yīng)時(shí)間（接觸時(shí)間）極短——；（3）熔滴金屬與氣體和熔渣的接觸面積大——熔滴的比表面積（熔滴表面積與質(zhì)量之比）要比煉鋼時(shí)大1000倍，可達(dá)1000～10000 cm2/kg；（4）熔滴金屬與熔渣發(fā)生強(qiáng)烈的混合，所以冶金反應(yīng)最強(qiáng)烈，對(duì)焊縫成分影響最大。 熔渣的作用熔渣在焊接冶金過(guò)程中的作用主要有以下三個(gè)：⑴ 機(jī)械保護(hù)作用⑵ 改善焊接工藝性能的作用⑶ 冶金處理作用 熔渣的組成鋼焊條的熔渣是由各種氧化物及其鹽類(lèi)組成的，堿性焊條和焊劑形成的渣中還含有氟化物。 熔渣的物化性質(zhì) 熔渣的堿度堿度是衡量熔渣酸堿性的指標(biāo)，是熔渣的重要化學(xué)性質(zhì)，其它物化性質(zhì)都與堿度由密切關(guān)系，它可以反映熔渣的冶金反應(yīng)能力和物理性質(zhì)。它們的冶金性能、焊接工藝性能以及焊縫的成分和性能都有顯著不同。這個(gè)公式計(jì)算起來(lái)比較麻煩，所以清華大學(xué)的陳伯蠡教授建議采用下列修正式： （24），1～。粘度是焊接熔渣重要的物理性質(zhì)之一，對(duì)渣的保護(hù)效果、飛濺、焊接操作性、焊縫成型、熔池中氣體的外逸、合金元素在渣中的殘留損失、化學(xué)反應(yīng)的活潑性等都有顯著的影響。（2）熔渣成分的影響焊鋼用熔渣的粘度在1500℃～ Pa比如，熔渣的表面張力大的話會(huì)阻礙熔滴過(guò)渡，因?yàn)槿鄣未?。渣的線膨脹系數(shù)與焊縫金屬的相差越大，越容易脫渣。 氫的來(lái)源（1）焊材中的水分（2）藥皮中的有機(jī)物（3）焊絲和母材坡口表面上的鐵銹、油污（4）電弧周?chē)諝庵械乃?氫在金屬中的溶解對(duì)于氫氧氮這樣的雙原子氣體來(lái)說(shuō)，必須分解為原子或離子才能溶于金屬。（2） 在液固轉(zhuǎn)變點(diǎn)氫的溶解度發(fā)生突變，急劇下降。部分氫擴(kuò)散集聚到晶格缺陷、顯微裂紋和非金屬夾雜等空隙中，結(jié)合成為氫分子，因?yàn)榘霃酱?，不能自由擴(kuò)散，所以稱(chēng)為“殘余氫”。在近縫區(qū)，熔合線處的含氫量高低影響到此接頭是否容易在此處產(chǎn)生冷裂紋。⑴氫脆（氫致塑性損失）氫脆是氫在室溫附近使鋼的塑性指標(biāo)（如延伸率和斷面收縮率）嚴(yán)重下降的現(xiàn)象。這個(gè)過(guò)程的發(fā)展使空腔內(nèi)產(chǎn)生很高的壓力，導(dǎo)致金屬變脆。 “誘捕理論”解釋?zhuān)汉缚p中的氣孔及非金屬夾雜物邊緣的空隙，好象“陷阱”一樣捕捉氫原子，并在其中結(jié)合成氫分子，在拉伸試驗(yàn)中“陷阱”中的氫分子被吸附。當(dāng)氣泡外逸速度小于結(jié)晶速度時(shí)，就在焊縫中形成氣孔?？梢圆扇C(jī)械或化學(xué)方法清除。④焊速焊速對(duì)焊縫中的總含氫量沒(méi)有影響，但對(duì)擴(kuò)散氫與總氫量的比值有很大影響。盡管焊接時(shí)采取了保護(hù)措施（藥皮保護(hù)、氣保護(hù)等），但總有或多或少的氮侵入焊接區(qū)，與熔化金屬發(fā)生作用。所以焊接這些金屬及其合金時(shí)就要防止焊縫金屬的氮化。 氮對(duì)焊接質(zhì)量的影響（1） 氮?dú)饪? （2）機(jī)械性能 提高焊縫金屬的強(qiáng)度、硬度，降低塑性和韌性（特別是低溫韌性）。③采用直流反接。在液態(tài)鐵中加入合金元素時(shí)，隨合金元素的增加氧的溶解度下降。焊縫含氧量一般是指總含氧量而言，它既包括溶解的氧，也包括非金屬夾雜物中的氧。①擴(kuò)散氧化焊接鋼時(shí)，由于FeO既能溶于渣又能溶于液態(tài)鋼，所以它能在鋼液和熔渣間進(jìn)行擴(kuò)散。擴(kuò)散氧化過(guò)程需要一定的時(shí)間，所以它不是金屬氧化的主要途徑。②脫氧的產(chǎn)物應(yīng)不溶于液態(tài)金屬，其密度也應(yīng)小于液態(tài)金屬的密度，同時(shí)應(yīng)盡量使脫氧產(chǎn)物處于液態(tài)。Fe2O3 + Mn = MnO+2FeOFeO + Mn = MnO + FeOMnO2 + Mn = 2MnO2CaCO3 + Ti＝TiO2 +2CaO + 2CO2CaCO3 + Si = SiO2 + 2CaO + 2CO先期脫氧的效果取決于脫氧劑對(duì)氧的親和力、它的粒度、氧化劑與脫氧劑的比例、焊接電流密度、伸出長(zhǎng)度等因素。由于擴(kuò)散脫氧發(fā)生在溫度較低的熔池尾部，熔渣與金屬的粘度大，而且時(shí)間短，所以擴(kuò)散脫氧不是脫氧的主要途徑。沉淀脫氧比先期脫氧進(jìn)行的徹底，是最重要的脫氧方法。⑴限制來(lái)源焊縫中的硫主要來(lái)源有三個(gè)：⑵冶金脫硫方式有三種：① 元素脫硫 [FeS]+[Mn]=(MnS)+[Fe]② 熔渣脫硫 [FeS]+(MnO)=(MnS)+(FeO)[FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)[FeS]+(MgO)=(MgS)+(FeO)③ 稀土 磷的危害與控制（1）磷的危害磷在多數(shù)焊縫中都是一種有害的雜質(zhì)，存在形式以Fe2P和Fe3P為主。脫磷反應(yīng)分為兩步：①將磷氧化生成P2O5②使之與渣中的堿性氧化物生成穩(wěn)定的磷酸鹽2[Fe3P]+5(FeO)+3(CaO)= (CaO)3⑵消除焊接缺陷（氣孔、裂紋等），改善焊縫金屬的組織和性能。 合金過(guò)渡系數(shù)通常小于1，且。（2）熔池中的金屬處于過(guò)熱狀態(tài)（3）熔池是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下結(jié)晶 熔池凝固的特點(diǎn)（1）聯(lián)生結(jié)晶焊接條件下，一般是以熔合區(qū)附近加熱到半熔化狀態(tài)的母材晶粒表面為現(xiàn)成表面，開(kāi)始形核，并且以柱狀晶的形態(tài)向焊縫中心生長(zhǎng)