【正文】 ③ 超聲波振動使氧化膜破裂。（可達(dá) 40~75%） 之后，接觸面積增加，壓應(yīng)力減小，塑性變形量減小，而后蠕變進(jìn)一步增大接觸面積。 原因：觀點很多， 一種較易接受的觀點： 受力金屬 與 表面活性液態(tài)金屬接觸 時，液態(tài)金屬向固態(tài)金屬顯微裂紋處滲入擴(kuò)大，造成脆性破壞。此時 AlSi和母材 Al濃差大， Al向余下釬料（高 Si）中溶解，形成新的共晶液相，甚至亞共晶，即此時母材 Al向釬料中發(fā)生很大的溶解 — 溶蝕。 但增加母材消耗，同時毛細(xì)作用相對較弱。 為降低活性溫度，其中加入堿（土）金屬氯化物和氟化物。 硼砂、硼酸和硼酸酐都具有去除金屬表面氧化膜的能力，如在釬焊銅合金時，會有如下反應(yīng)： CuO+B2O3=Cu(BO2)2 反應(yīng)產(chǎn)物會溶于過量的熔融的硼酐中。 釬料依靠毛細(xì)作用在釬縫內(nèi)流動 ①毛細(xì)填縫能力取決于 液態(tài)釬料 對母材的濕潤性 ② 釬縫間隙小，填縫性能好。 焊接人 免費下載 第六章 釬焊連接原理 一 、 概念 釬焊是利用熔點比被焊接金屬熔點低的金屬作釬料 ， 將釬料與工件一起加熱到釬料熔化狀態(tài) ， 借助毛細(xì)管作用將其吸入到固態(tài)間歇內(nèi) ， 使釬料與固態(tài)工件表面發(fā)生原子的相互擴(kuò)散 、 溶解和化合而連成整體的焊接方法 。對接縫間隙為 ，一般不能超過 。 ? 不適于焊接 3mm以下厚度的薄板。 一、再熱裂紋的特征 再熱裂紋產(chǎn)生部位 近縫區(qū)的粗晶區(qū) ， 沿晶間開裂 ， 裂紋大部分晶間斷裂 ，沿熔合線方向在奧氏體粗晶粒邊界發(fā)展 焊接人 免費下載 再熱裂紋 焊接人 免費下載 敏感的溫度范圍 :一般在 500～ 700℃ 低于 500或高于700℃ ,再加熱不易出現(xiàn)再熱裂紋 有大量的內(nèi)應(yīng)力存在，及應(yīng)集中 :在大拘束度的厚件或應(yīng)力集中部位易產(chǎn)生再熱裂紋 易產(chǎn)生在具有沉淀強化作用的鋼材中 焊接人 免費下載 二、再熱裂紋產(chǎn)生機(jī)理 晶界雜質(zhì)析集弱化說 ①晶界析集 P、 S、 ②硼化物沿晶界析集 二次沉淀理論晶內(nèi)沉淀強化 ①具有沉淀強化的元素 ②焊接高溫時，合金元素全部固溶 ③焊后冷卻速度快，合金元素不能充分析出 ④焊后再加熱時（ 500700℃ ），晶內(nèi)吸出沉淀相，導(dǎo)致晶內(nèi)強化。 產(chǎn)生原因 1）近縫區(qū)晶界處存在低熔點雜質(zhì) 2）近縫區(qū)存在晶間液膜 (低熔點共晶體 ) 液化裂紋很小，但能誘發(fā)其他裂紋。 結(jié)晶裂紋的影響因素 如圖 S點、結(jié)晶區(qū)間最大、裂紋傾向最大。 氣泡上浮并不能避免氣孔形成，關(guān)鍵是凝固之前能否浮出。 ④ 焊道偏析：多道多層焊時在層間道間形成的成分偏析。不一致時，停止長大 熱源移動，最大溫度梯度方向不斷改變，有利生長不斷改變 ?柱狀晶垂直于熔池邊緣彎曲地長大 焊接人 免費下載 焊縫凝固組織 凝固組織形態(tài)的多樣性，但最大特點是各種形狀的柱狀晶組織。 混合： Ar+CO2 分類： 低氫型：不含有機(jī)物，含ＣａＦ２ 非低氫型：不含ＣａＦ２ 焊接人 免費下載 焊接材料的作用 (1)作為填充金屬 (2)保護(hù)作用 ①保護(hù)氣體 (Ar)，隔絕空氣 ②形成熔渣，覆蓋表面，隔絕空氣 ③焊劑中造氣劑，產(chǎn)生保護(hù)氣體 (3)參與化學(xué)冶金 ①有害元素 (H、 O、 N)?，有益元素?zé)龘p ? ②滲 Si、滲 Mn等 焊接人 免費下載 二、焊接熔渣 焊條藥皮、焊劑或焊絲藥芯熔化后，經(jīng)一系列化學(xué)變化而形成覆蓋于熔池金屬表面的非金屬融融物質(zhì) ?焊接熔渣 起保護(hù)作用，參與化學(xué)冶金反應(yīng) 對焊縫金屬成分與性能有很大影響 組成 （１）鹽類溶渣： CaF2NaF、 KClNaClNa2AlF （２）鹽－氧化物型： CaF2CaOAl2O3 （３）氧化物型： CaOSiO2TiO MnOSiO2 焊接熔渣的化學(xué)性質(zhì)：堿度 B2 焊接人 免費下載 焊接溶渣化學(xué)性質(zhì)對化學(xué)冶金反應(yīng)的影響 (1)影響其中氧化還原反應(yīng) ①脫氧 Si脫氧 [FeO]+[Si]?(SiO2)+[Fe] Mn脫氧 [FeO]+[Mn]?(MnO)+[Fe] ② 滲 Si、滲 Mn等：焊芯或焊絲中不含 Si、 Mn或含量較少，而焊縫中卻出現(xiàn)增 Si、 Mn現(xiàn)象。 ２、焊接化學(xué)冶金過程 熔渣、液態(tài)金屬、氣相之間進(jìn)行一系列化學(xué)冶金反應(yīng) 焊接人 免費下載 ３、熔池凝固和相變過程 凝固結(jié)晶 固態(tài)相變 偏析、夾雜、氣孔 裂紋、脆化 三、焊接接頭形式 對接、角接、搭接等 待焊部位加工成坡口，坡口須填充金屬（焊條焊絲） 此時，焊縫金屬組成為：母材、熔融填充金屬 熔合比：母材在焊縫中所占比例 （反應(yīng)熔透情況） 相同的焊接材料，熔合比不同 ?焊縫成分差異 ?性能差異 焊接人 免費下載 四、焊接性問題 焊接性：金屬材料（同種或異種）在一定焊接工藝條件下，能夠焊成滿足結(jié)構(gòu)和使用性能要求的能力，也即金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性、獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。 焊接人 免費下載 名義熱效率 焊接熱源用于焊接的能量：焊縫，熱影響區(qū) 真正熱效率 用于熔化金屬形成焊縫的能量 焊接人 免費下載 三、焊接時熱作用特點 集中性 瞬時性 焊接人 免費下載 第二節(jié) 焊接熱循環(huán) 一、焊接熱循環(huán) 焊接熱循環(huán)指焊件某點溫度隨時間的變化規(guī)律 焊接接頭處在焊接過程中加熱和冷卻是不均勻的，不均勻的熱過程將引起焊接接頭組織和性能不均勻及復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。 b、固相連接：焊接時溫度低于母材或中間層熔點，必須施加壓力使緊密接觸，通過擴(kuò)散實現(xiàn)原子間結(jié)合。 （１）熔池存在時間短，幾秒至幾十秒之后凝固，其中冶金反應(yīng)時間很短（不利于焊接冶金反應(yīng)的充分進(jìn)行）。 （可能導(dǎo)致時效脆化，降低塑性） 焊接人 免費下載 氧的控制 （ 1）控制來源 除掉工件焊絲表面氧化物、鐵銹等 （ 2）冶金脫氧 ①先期脫氧 ②沉淀脫氧 ③沖洗脫氧 ④擴(kuò)散脫氧 另：均還可通過焊接工藝參數(shù)的調(diào)整來控制，但都有較大局限性 焊接人 免費下載 第二節(jié) 焊接材料與焊接熔渣 一、焊接材料 焊接時所消耗的材料統(tǒng)稱為焊接材料。熔渣對液態(tài)金屬產(chǎn)生沖洗作用，使液 態(tài) 金屬中的氧化物易于吸收到熔渣中。 ③ 弧坑偏析：收弧處熔池未填滿，凝固時大量雜質(zhì)無法排出及成份擴(kuò)散不均勻而造成的偏析。 焊接人 免費下載 二、焊縫金屬性能的控制 強度和韌性是影響接頭使用可靠性的最重要因素。 HAZ液化裂紋 結(jié)晶裂紋 多邊化裂紋 焊接人 免費下載 二、結(jié)晶裂紋 產(chǎn)生機(jī)理 1）產(chǎn)生部位 ：結(jié)晶裂紋大部分都沿焊縫樹枝狀結(jié)晶的交界處發(fā)生和發(fā)展的，常見沿焊縫中心長度方向開裂即縱向裂紋，有時焊縫內(nèi)部兩個樹枝狀晶體之間。 a: 但易熔物質(zhì)增加，增加了晶間的液相，促進(jìn)液相在晶間流動和相互補充，引起填補和愈合作用。 ③應(yīng)力（內(nèi)應(yīng)力及外拘束應(yīng)力） 焊接不均勻加熱和冷卻后產(chǎn)生殘余應(yīng)力；相變過程產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；相變過程中比熱和各向異性產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。 ? 勞動條件好。 ? He：電弧燃燒溫度高 ， 焊速較快 ， 但飛濺大 ， 成本高 。 電子束焊成本高，主要用于微電子器件焊裝、導(dǎo)彈外殼的焊接、核電站鍋爐汽包和精度要求高的齒輪等的焊接。 接頭強度較高 ， 工作溫度也高 ， 用于機(jī)械零部件的焊接 。 釬料中加入表面活性物質(zhì)，可改善釬料對母材的濕潤性。 釬料組分在母材中溶解度越大，產(chǎn)生晶間滲入的可能性越小。須同時考慮釬料及加熱的特點。 一般亞共晶釬料時易發(fā)生。 保溫時間增加 溶解量增加，溶蝕可能性增加。 ④可與母材熱處理和成型過程同步進(jìn)行。 鋁型：表面氧化物致密且在基體中不溶。 ②粗糙度：低，孔洞少。 ②擴(kuò)散是大部分孔洞消失 ③連接界面的晶粒生長可越過界面，同時可發(fā)生再結(jié)晶和晶界遷移 界面和部分殘留孔洞消失 ①長時間保溫，消除界面及晶粒內(nèi)部分殘留孔洞 ②接頭組織和成分均勻化 花費時間長（幾十分鐘至幾十小時），一般進(jìn)行不充分 上述三個過程交叉或局部重疊進(jìn)行 焊接人 免費下載 二、連接過程的表面氧化膜行為 所有材料在擴(kuò)散連接初期均表現(xiàn)氧化膜之間的接觸，氧化膜行為是擴(kuò)散連接研究重點，擴(kuò)散連接過程中氧化膜行為分三種類型 鈦鎳型：擴(kuò)散連接時，氧化膜迅速分解并向母材溶解而去除，在連接初期即可消失。 ②無宏觀塑性變形，精度高。 Al Si 溶蝕預(yù)防措施 ①釬料選擇時，不應(yīng)因母材向釬料溶解而使釬料熔點降低，即一般不使用過共晶釬料。產(chǎn)生后果 ①小包圍現(xiàn)象 ?釬劑熔化，不整齊推進(jìn)，包圍氣體不能排出；該處無去膜作用，填縫不好 形成氣孔。 焊接人 免費下載 ②鋁用硬釬劑 ：堿（ 177。 3B2O3并溶于過量的B2O3中而去除。 加入形成無限固溶體的元素，濕潤性明顯改善 加入形成金屬間化合物的元素，濕潤性改善有限 溫度 溫度高，濕潤性提高。其接頭強度低，工作溫度低，具較好的焊接工藝性，用于電子線路的焊接。 ③ 焊接變形小：熱量集中，熱影響區(qū)小 。 焊接人 免費下載 三、氣體保護(hù)焊 用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊 優(yōu)點：電弧 、 熔池可見性好 無需焊后清理 缺點：防風(fēng)措施 焊接人 免費下載 ? 在惰性氣體中燃燒的電弧熱量損失較少 。及時后熱可降低預(yù)熱溫度 線能量的作用 焊接線能量適當(dāng)增加，減少過熱區(qū)硬度，裂紋減小 低強焊縫應(yīng)用 適當(dāng)降低焊縫強度，減少近縫區(qū)塑變的集中程度，有利于降低再熱裂紋產(chǎn)生傾向 降低殘余應(yīng)力和避免應(yīng)力集中 三、再熱裂紋防止（主要通過工藝調(diào)整） 焊接人 免費下載 第五章 熔化焊方法簡介 一、焊條電弧焊 焊接人 免費下載 二、埋弧焊 焊接人 免費下載 焊縫形成過程 焊接人 免費下載 埋弧焊特點及其應(yīng)用 ? 生產(chǎn)率高，節(jié)省焊接材料。這種顯微裂紋延伸到結(jié)晶前沿，尚未凝固的熔池金屬向裂紋滲入表面活性物質(zhì)，促使裂紋擴(kuò)展而形成多邊化裂紋 四、多邊化裂紋形成機(jī)理 形核于已生長的固態(tài)柱狀晶，但實際發(fā)生于未完全凝固時的固液階段 焊接人 免費下載 第三節(jié) 焊接冷裂紋 室溫附近脆化而形成的裂紋。 ?Fe溶解 S、 P雜質(zhì)較多；初生相為 ?Fe時熱裂紋傾向大。 高溫液化裂紋： 在高溫下產(chǎn)生 ,鋼材或多層焊的層間金屬含有低熔點化合物經(jīng)重新溶化，在收縮應(yīng)力作用下 ,沿奧氏體晶間發(fā)生開裂。 ②部分合金鋼元素在熔合區(qū)附近的偏析：如 C元素在熔合區(qū)附近的偏析。 ① 層狀偏析：結(jié)晶速度周期性變化（如操作的移動） ? 偏析周期性地分布。 先期脫氧 熔滴反應(yīng)區(qū) 熔滴形成、長