【正文】 不利于母材 Al向釬料溶解，溶蝕可能性減小。 ①溫度和壓力共同作用 ②不發(fā)生宏觀塑性變形，只發(fā)生微觀塑性變形 分兩種方式 ①固相擴散連接：母材不熔化 ②液相擴散連接：靠近界面處母材發(fā)生少量熔化 瞬時 液相擴散連接（加一層很薄的、促進擴散的中間擴散層，中間擴散層與母材有時會形成少量液相合金） 焊接人 免費下載 優(yōu)點和特點 ①連接溫度低（ ~ Tm），排除了熔化、結(jié)晶帶來的缺陷。 焊接人 免費下載 擴散、晶界遷移和大部分孔洞消失 ①界面緊密接觸后，由于晶格畸變、位錯、空位大量堆積于界面處，原子擴散十分迅速，很快形成以金屬鍵連接為主要形式的接頭。 可在真空下對表面離子轟擊，輝光放電處理。 ① 微區(qū)塑性變形使氧化膜破裂并露出新鮮表面。 ⑤有可能在再結(jié)晶以下溫度進行，因而經(jīng)過加工后的母材性能幾乎無損失 焊接人 免費下載 固相擴散連接 一、基本過程 三個過程 ①塑性變形使表面接觸 ②擴散、晶界遷移和孔洞消失 ③界面和孔洞消失 塑性變形使表面接觸 加工后表面顯微凸凹不平，且存在氧化膜。 釬料量增加 溶解量增加，溶蝕可能性增加。 原因 ： 釬料成分為 a時 ①釬料主成分為 A（與母材主成分一致）。 應從以下 三方面統(tǒng)一考慮 （ 1）去膜能力 （ 2）釬劑活性溫度范圍覆蓋整個釬焊溫度 （ 3 ）釬劑與釬料的流動鋪展進程協(xié)調(diào) 具體要求 （ 1）釬料完全熔化 5~10秒后，釬料開始熔化 （ 2）若釬料熔化溫區(qū)大， 須選擇熔化溫度較高的釬劑，同時要求加熱速度快 原因：若釬劑過早熔化，過早起表面活性作用，容易導致釬料中低熔點組分流失。 焊接人 免費下載 第五節(jié) 釬縫的金相組織 釬焊接頭組成：擴散區(qū)、界面區(qū)、中心區(qū) 擴散區(qū)：釬料組分向母材擴散形成 中心區(qū)：母材向釬料溶解、冷卻而形成 界面區(qū)：母材溶解、釬料組分的擴散及結(jié)晶偏析形成 一、固溶體釬縫組織 （１） F與 B基體相同，且是單相合金－－交互結(jié)晶 （２） F與 B基體相同， F是單相固溶體合金或純金屬，但釬料是雙相或多相，其中一相與母材同基－－局部交互結(jié)晶 （３） F與 B能形成固溶體，釬焊后界面可能形成固溶體－－對接頭性能有利 焊接人 免費下載 二、共晶體釬縫組織 １、 F本身含大量共晶體組織 AgCu、 AlSi等 ２、 B與 F發(fā)生接觸反應生成共晶體－－接觸反應釬焊 純 Ag接觸反應釬焊 Cu 三、金屬間化合物釬縫組織 釬料某組元可能與母材生成金屬間化合物－－釬縫中可能出現(xiàn)金屬間化合物 （１） A向 B中溶解 ,界面濃度到達 C 點時，冷凝時先在界面析出金屬間 化合物 ?。 環(huán)境氣氛的影響 （ 1）保護性氣氛：保護母材不被氧化，有利于濕潤 （ 2）還原性氣氛：還原氧化膜，有利于濕潤 （ 3）真空釬焊：氧化膜揮發(fā)、破碎、溶解而去除，有利于濕潤 焊接人 免費下載 三、釬料濕潤性、填縫性評價 測定濕潤角 一定體積釬料、一定溫度下保持一定時間，冷卻后測定濕潤角 測定鋪展面積 一定體積釬料、一定溫度下保持一定時間，冷卻后測定鋪展面積 測定填縫長度 L 一定體積釬料、一定溫度下保持一定時間，冷卻后測定釬料流動距離 釬料 焊接人 免費下載 第三節(jié) 金屬表面氧化膜去除機制及釬劑作用 金屬表面覆蓋氧化膜，須去除，以利于濕潤 可采用氣體介質(zhì)、機械方法等去除 主要采用釬劑去膜 一、釬劑去膜機制（尚待深入研究） 硼砂為主的釬劑 （溶解去膜機制） 硼砂在 741176。 細分：高溫、中溫、低溫 （不同釬焊母材有不同劃分） 鋁釬焊： 500~630?C：高溫鋁釬焊 300~500?C：中溫鋁釬焊 300?C：低溫鋁釬焊 焊接人 免費下載 第二節(jié) 液態(tài)釬料與固態(tài)母材的濕潤、鋪展及填縫 液態(tài)釬料填滿母材間隙，涉及到其對母材的濕潤能力及填縫能力 一、濕潤及填縫 釬料的濕潤與鋪展 釬焊時要求：濕潤角 20?。 焊接人 免費下載 激光焊 利用光學系統(tǒng)將激光聚焦成微小光斑，從而使材料熔化焊接。 焊接人 免費下載 ? 鎢極氬弧焊（ TIG焊 ） – 釷鎢極或鈰鎢極 – 電極不熔化 – 焊接電流不能太大，易焊薄板 ? 熔化極氬弧焊 （ MIG焊） – 焊絲做電極 – 電流大，母材熔深大，生產(chǎn)率高，易焊中厚板 焊接人 免費下載 四、電渣焊 利用電流通過液態(tài)熔渣所產(chǎn)生的電阻熱熔化母材和填充金屬進行焊接 焊接人 免費下載 常用焊接方法的特點及適用范圍 焊接人 免費下載 (1)電子束焊接過程 電子束焊是利用高速運動的電子撞擊工件時，將動能轉(zhuǎn)化為熱能將焊縫熔化進行的熔化焊方法。 ? 不適用于立焊、橫焊、仰焊和不規(guī)則形狀焊縫。 焊接人 免費下載 二、冷裂紋防止 主要針對以上三因素進行 即：盡可能降低內(nèi)應力，消除 H來源，改善組織 緊急后熱處理 對于具有潛伏期的冷裂紋，如果裂紋尚在潛伏期中加熱，即緊急后熱處理，可一定程度防止冷裂紋。 抗裂途徑 2：增加易熔物質(zhì)（易熔共晶）數(shù)量 b: 易熔物質(zhì)形態(tài) 連續(xù)液膜 ?裂紋敏感性大 球狀形式 液膜 ?裂紋敏感性小 抗裂途徑 3：加入元素，改善易熔物質(zhì)在晶界的分布形態(tài) 結(jié)晶裂紋敏感性 易熔物質(zhì)數(shù)量 焊接人 免費下載 三、近縫區(qū)高溫液化裂紋 產(chǎn)生部位及材料 通常產(chǎn)生在母材的熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，也可產(chǎn)生在多層焊縫的焊層之間。 結(jié)晶裂紋 焊接人 免費下載 產(chǎn)生機理 在焊縫金屬凝固結(jié)晶的后期，低熔點物被排擠在晶界，形成一種所謂的封閉“液態(tài)薄膜”，在焊接拉應力作用下，就可能在這薄弱地帶開裂，產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。 金屬材料強韌化途徑：固溶強化、細晶強韌化、形變強化、沉淀強化、相變強化 焊縫強化方法：固溶強化、細晶強韌化 焊接人 免費下載 第四章 焊接冶金缺陷 第一節(jié) 氣孔 一、氣孔形成條件 氣孔形成三個階段：氣泡生核、長大和上浮 氣泡形核條件 能量，大量現(xiàn)存表面形核 過飽和度越大，越易成核，且臨界半徑越小 氣泡長大條件 Pn ? Po Pn：氣泡內(nèi)各種氣體分壓的總和 Po：阻礙起跑長大的外界壓力總和（大氣壓、熔融金屬壓力、熔渣壓力、表面張力構(gòu)成的附加壓力） 現(xiàn)存表面形核，橢圓形氣泡，曲率半徑大，外界壓力低，有利于氣泡長大。 通過接頭引出的方式來消除弧坑偏析。 （局限性大） (3)SiMn聯(lián)合脫氧 [Mn]/[Si]=3~6時，脫氧產(chǎn)物（不飽和液態(tài)硅酸鹽）密度小，易于浮出轉(zhuǎn)入熔渣 受化學性質(zhì)的限制 焊接人 免費下載 ① 酸性 焊條：通常以錳鐵脫氧 Mn由于先期脫氧和 Mn蒸發(fā)損失，很難保證足量 Mn進入熔池而實現(xiàn) SiMn聯(lián)合脫氧。 焊接材料類型 焊條 焊劑 焊絲 保護氣體 通用焊條 專用焊條 熔煉焊劑 非熔煉焊劑 實心焊絲 藥芯焊絲 焊接材料 焊接人 免費下載 焊接材料的組成與特點 （鋼材焊接） （ 1）焊條 焊芯： 熔化后成為焊縫填充金屬，對焊接質(zhì)量有直接影響 C應該少（ ？ ） Si含量控制 藥皮： 焊芯表面涂料層（粉料 +粘結(jié)劑），由碳酸鹽、硅酸鹽、鈦酸鹽及金屬合金組成 ① 礦石、 ② 金屬或合金、 ③ 化工制品水玻璃等、 ④ 有機物 作用： ①保護作用：產(chǎn)生氣體，隔絕空氣；熔渣也起保護作用 ②化學冶金作用：參與化學冶金反應，除有害物質(zhì)，保護和添加有益元素 ③使工藝性能良好：脫渣性能好、成型性能好 焊接人 免費下載 （２）焊劑 焊接時能熔化形成熔渣和氣體，對金屬起保護作用和冶金處理的一種顆粒狀物質(zhì)。 （２）熔池中存在強烈攪拌作用（有利于充分混合和均勻化，以及氣體和雜質(zhì)排除） 原因： a、溫度不均 ?密度差 ?對流 b、 溫度不均 ?表面張力不均 ?對流 c、焊接熱源作用在熔池上的機械力 ?攪拌 焊接人 免費下載 二、焊接接頭的形成 焊接接頭組成：焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū) 焊縫：熔池凝固并發(fā)生固態(tài)相變的區(qū)域 熱影響區(qū)：熔池附近母材受熱作用而發(fā)生固態(tài)相變的區(qū)域 熔合區(qū)：焊縫和熱影響區(qū)之間 １、焊接熱過程 母材發(fā)生局部受熱、局部熔化及傳熱過程，進行熱量傳遞和分布，即焊接熱過程。 c、液 固相連接：待焊表面不直接接觸，通過兩者間隙中的液相聯(lián)系，利用液固相間的擴散，實現(xiàn)原子間的結(jié)合。 焊接發(fā)展趨勢 焊接熱源能量密度高度集中，實現(xiàn)快速焊接，并保證得到高質(zhì)量的焊縫和最小的熱影響區(qū) 焊接人 免費下載 第一章 焊接熱源及接頭形成 第一節(jié) 熔化焊熱源 一、焊接熱源 熔化焊主要熱源 電弧熱 等離子弧 電子束 激光束 化學熱 焊接人 免費下載 其它非熔化焊熱源 電阻熱、高頻熱源、摩擦熱 理想的焊接熱源 加熱面積小，功率密度高，加熱溫度高 二、焊接熱效率（ η） 焊接熱源產(chǎn)生的能量一部分用于焊接，另一部分散失。 貫穿始終。其作用與焊條藥皮一致 ①藥皮?；幚恚Y(jié)處理、未熔化） ?非熔煉型焊劑 ②藥粉熔化、?；笫褂??熔煉型焊劑 （３）焊絲： 作為填充金屬或同時作為導電的金屬絲 實芯焊絲 藥芯焊絲 （４）保護氣體 單一： CO Ar、 He。 ② 堿性 焊條：存在 Al、 Ti、 Si Al、 Ti與氧的親和力 ? Mn與氧的親和力 保護 Mn，可實現(xiàn) SiMn聯(lián)合脫氧 (4)氣體逸出問題 調(diào)整冷卻速度或熔池在液態(tài)存在時間 焊接人 免費下載 三、焊縫金屬成分的控制 使有害雜質(zhì)侵入少，有益成分損失小 雜質(zhì)的控制 (1)工藝限制來源和加強排除 氣體保護、清除水分、油污、氧化膜等 脫氫 (2)冶金措施 脫氧、脫氫 脫硫 冶金方法脫氮效果不理想 合金元素的燒損 采用過渡系數(shù)反映合金成分的收得率 過渡系數(shù) ? = [x] d / [x] E 其中 [x] d為元素 x在熔覆金屬中的質(zhì)量分數(shù) [x] E為元素 x在焊接材料中的質(zhì)量分數(shù) 焊接人 免費下載 ①一般過渡系數(shù) ?1 ② 不同合金元素的過渡系數(shù)與氧親和力大小直接有關 （親和力大，過度系數(shù)?。? ③不同焊接方法導致過渡系數(shù)差異 具體條件進行試驗，測定合金過渡系數(shù)，從而進行焊縫成分計算