【正文】 Ni,Ti，（不太厚的氧化膜對連接過程無影響） 銅鐵型：氧在基體中溶解度較小，連接初期不能立即溶解，氧化物將發(fā)生聚集，在空隙 和界面上形成夾雜物，連接過程進行，氧將緩慢向母材擴散，使夾雜物數(shù)量減少。 ②注意工藝配合及釬料量 溫度增加 溶解量增加，溶解速度加快，溶蝕可能性增加。 ）金屬的氯化物（主成分）， 另可加入一定氟化物（進一步提高活性）及易熔重金屬氯化物（促進去膜及濕潤） ： KF+AlF3 去膜能力強，對鋁合金無腐蝕 ?氣體釬劑：爐中釬焊和火焰釬焊時使用的一種釬劑 優(yōu)點：無殘渣，不需清洗 缺點：有毒性 BF3（爐中釬焊） 含硼有機化合物的蒸氣（火焰焊）：與 O生成 B2O3 焊接人 免費下載 三、釬劑與釬料的匹配 釬劑的選擇不能只從其去膜能力來做選擇。 若溫度太高， ①濕潤性太強，釬料流失 ②母材晶粒長大，溶蝕 通常選擇：釬焊溫度高于釬料液相線溫度 25~60?C 表面氧化物 氧化物表面張力低，導致釬料對母材濕潤性差 焊接人 免費下載 母材表面狀態(tài) 表面粗糙，溝槽起毛細管作用，促進釬料鋪展，改善濕潤性 表面活性物質(zhì) 表面活性物質(zhì)：使溶液表面張力顯著減小，促使溶液表面自由能降低的物質(zhì)。 ④避免晶粒長大，合金元素燒損小。 ? 焊接質(zhì)量好。 焊接人 免費下載 ③晶間易熔物質(zhì)對凝固裂紋敏感性的影響 晶間易熔物質(zhì)形成的晶間液膜是引起凝固裂紋的根本原因。 ③熔合區(qū) S、 P偏析： S、 P向母材擴散，但擴散能力較弱，偏聚于熔合區(qū)。C 特點：高溫、比表面積大、存在時間短、變化形狀、熔渣進入熔滴內(nèi)部反應(yīng)加快 焊接人 免費下載 (1)氣體高度分解 (2)H N2激烈溶解 (3)激烈的增氧反應(yīng) 途徑： (4)強烈的滲合金和吸收雜質(zhì) (5)低沸點元素的嚴重蒸發(fā) （合金元素燒損、污染環(huán)境） (6)除 H反應(yīng)（是熔滴階段的重要反應(yīng)） ①氧化性氣氛 H?OH ② CaF2 H?HF 氣氛中 CO H2O及 O2直接氧化 熔渣中 (FeO)向金屬熔滴中分配增氧 熔渣中 (MnO)、 (SiO)的置換增氧 焊接人 免費下載 熔池反應(yīng)區(qū) (1)脫氧反應(yīng)問題 熔池中 O存在狀態(tài)： [O]、 [FeO]、不溶性氧化物 SiO MnO ① 擴散脫氧 利用熔渣的化學性質(zhì)，使 [FeO]擴散進入熔渣 但局限性大，因為凝固階段，熔池的粘度增加 而 不溶性氧化物 SiO MnO直接進入熔渣 ②沉淀脫氧 （有決定意義的脫氧方式） 將熔池中 [FeO]或 [O]轉(zhuǎn)化為不溶于金屬的氧化物，并脫溶沉淀轉(zhuǎn)入熔渣中 [Me]+[O]?Me mOn 不能采用 C脫氧， ？ 焊接人 免費下載 沉淀脫氧實現(xiàn)條件： ① 加入元素對氧親和力大 ② 脫氧產(chǎn)物不溶于金屬，而成為獨立液相轉(zhuǎn)入熔渣 ③ 熔渣化學性質(zhì)與脫氧產(chǎn)物相反，以利于吸收脫氧產(chǎn)物 (2)沖洗脫氧 熔渣流動 ? 液態(tài)金屬流動。 不使用焊接材料時，熔池僅由局部熔化母材組成。 焊接人 免費下載 二、基本參數(shù)及特征 加熱速度 wH ： 快 最高加熱溫度 Tmax：高 相變溫度以上停留時間 tH：不易控制 冷卻速度（或冷卻時間） wc ：某點熱循環(huán)過程在某一瞬時溫度的冷卻速度，或用某一溫度范圍內(nèi)的冷卻時間表征冷卻速度（ t8/5， t8/3）。 (SiO2)+[Fe] ? [FeO]+[Si] ，若熔渣 B2?，反應(yīng)有利于向右進行， 增 Si (MnO)+[Fe] ? [FeO]+[Mn] ，若熔渣 B2?，反應(yīng)有利于向右進行， 增 Mn (2)影響 FeO分配 若熔渣 B2?， FeO易于集中于熔渣中 若熔渣 B2?， FeO易向金屬中分配 焊接人 免費下載 (4)影響控 [H]作用 CaF2+SiO2 ?CaSiO3+SiF4 (1) SiF4+H ?SiF+HF (2) SiF4+H2O ?SiO2+HF (3) 若熔渣 B2?，反應(yīng) (1)有利于向右進行，有利于 控 [H]反應(yīng) (3)影響 S分配 除 S反應(yīng)生成物 FeS呈酸性 若熔渣 B2? ? S 易向熔渣中分配 焊接人 免費下載 第三節(jié) 焊接化學冶金反應(yīng) 一、焊接化學冶金反應(yīng)區(qū)的特點 “氣體 熔渣 熔融金屬”之間產(chǎn)生一系列的物理化學反應(yīng) 焊接冶金分區(qū)、連續(xù)進行 藥皮焊條焊接冶金反應(yīng)分為三區(qū)：藥皮反應(yīng)區(qū)，熔滴反應(yīng)區(qū)，熔池反應(yīng)區(qū) 熔化極氣體保護焊：熔滴反應(yīng)區(qū)，熔池反應(yīng)區(qū) 分開，而又連續(xù) 超高溫特征，有利于冶金反應(yīng)強烈進行 焊接冶金反應(yīng)的界面大，可促使冶金反應(yīng)充分進行 焊接反應(yīng)過程短，不利于達到平衡狀態(tài) 熔池中對流和攪拌現(xiàn)象，有利于熔池成分均勻化和冶金反應(yīng)進行 焊接人 免費下載 二、焊接冶金反應(yīng)過程 藥皮反應(yīng)區(qū) （為熔滴階段及熔池階段提供反應(yīng)產(chǎn)物） (1)除水反應(yīng) (2)有機物分解 (3)礦物分解：生成 O CO2，起保護作用，同時氧化錳鐵等 (4)鐵合金氧化 生成的 O H2O、 CO2均有氧化性 當溫度高于一定溫度時（ 600186。 焊接人 免費下載 (2)微觀偏析 晶界、晶內(nèi)的亞晶和樹枝晶之間存在不同程度的顯微偏析。共晶點、裂紋傾向最小。應(yīng)力松弛導致的變形集中于晶界。 五、高能密度焊 電子束焊 焊接熱源功率密度（單位時間、單位面積上的能量）高， ?105 W/cm2 電子束焊、激光焊、等離子弧焊 特點： ① 能實現(xiàn)深熔焊接 ② 一般不使用填充材料 焊接人 免費下載 (2)電子束焊的特點及應(yīng)用 ① 焊縫純度高：真空，保護效果好，避免氮化、氧化等，焊縫質(zhì)量高。 釬接接頭要保證小的間隙。 焊接人 免費下載 ?鋁合金用釬劑 （由于鋁合金表面氧化膜致密且穩(wěn)定，需用專門釬劑） ①鋁用軟釬劑 （釬焊溫度低）易喪失活性，但殘渣腐蝕性低 ：含大量重金屬（ Zn、 Sn）等的氯化物 ZnCl SnCl2等，這些氯鹽加熱時滲過氧化膜裂縫，破壞其結(jié)合進而發(fā)生反應(yīng)，析出 Zn、 Sn等，從而提高釬料的濕潤能力。 ②共晶釬料時 釬料在固定溫度下溶解，而后鋪展填縫，母材來不及向釬料堆積處溶解，溶蝕可能性小。（ 90~95%） 剩余部分演變?yōu)榭锥础? ② 高活性金屬（ Mg）將鋁表面氧化膜還原。 焊接人 免費下載 晶間滲入（略，前面已講） 母材自裂 釬焊過程中，在應(yīng)力作用下， 被液態(tài)釬料濕潤過 的地方，發(fā)生的一種開裂。 焊接人 免費下載 第七節(jié) 釬焊工藝及釬接接頭質(zhì)量控制 一、釬焊工藝程序 1）表面處理 2）裝備接頭及固定 3）釬料和釬劑的位置選擇及預(yù)置（便于釬料填縫） 4）釬焊（溫度、升溫速度、冷卻速度） 5）釬焊后清洗（清洗腐蝕性釬劑殘留物） 二、釬焊接頭裝配形式與間隙 接頭形式 1）搭接接頭 （基本形式） 通常通過增加搭接面積可保證接頭達到與焊件相匹配的承載能力。 C下熔化，并分解成硼酐和偏硼酸鈉： Na2B4O7→B2O3+2NaBO2 。 實現(xiàn)深熔焊 ①表面金屬短時升至沸點，金屬熔化、氣化 ②蒸汽一定速度離開熔池，反作用力使熔池凹陷，在激光束光斑下產(chǎn)生小凹坑 ③凹坑處繼續(xù)加熱氣化， 小凹坑進一步加深，另一方面將熔化金屬擠向熔池四周 ④上述過程不斷進行，形成細長的孔洞。另外，焊前的準備工作量較大，對焊件坡口加工、接縫裝配均勻性等要求較高。液化裂紋屬于晶間開裂性質(zhì)，裂紋斷口呈典型的晶間開裂特征。 焊接人 免費下載 氣泡上浮條件 氣泡上浮能力與氣泡和現(xiàn)存表面接觸角有關(guān)。 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(guān) （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 焊接人 免費下載 第三章 熔化焊接頭組織與性能 焊接接頭具有與母材不同的特點 ①兩種以上金屬在高溫下混合且伴隨各種化學冶金反應(yīng)，使焊縫金屬和母材成分、組織、性能發(fā)生很大變化 ②熱影響區(qū)發(fā)生組織變化 ③化學冶金不均勻，造成接頭成分不均勻，存在偏析與性能差異 ④焊接熱效應(yīng)不均勻，造成組織梯度 焊接人 免費下載 一、焊縫金屬的結(jié)晶 結(jié)晶特點 （與鑄造結(jié)晶相似，但有自己特點） (1)加熱溫度高，冷卻速度快 (2)熱源移動，結(jié)晶連續(xù)進行且隨熔池前進 (3)熔池中溫度不均勻性大，中心過熱 (4)熔池原始成分不均勻 (存在時間短，來不及均勻 ) 焊接人 免費下載 焊縫金屬凝固過程 非均勻形核，依靠現(xiàn)成表面：①懸浮質(zhì)點（一般作用不大），②熔合區(qū)加熱到半熔化狀態(tài)基體金屬的晶粒表面 開始結(jié)晶時，從靠近熔合線處的母材晶粒上 聯(lián)生長大 焊接人 免費下載 優(yōu)先生長的方向與散熱最快的方向一致時，有利于生長，形成粗大的柱狀晶。 貫穿始終。 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(yīng)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