焊接化學冶金ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 02:00 本頁面
【文章內容簡介】 似的也稱 “ 魚眼 ” . 產(chǎn)生原因： 白點是在塑性變形階段產(chǎn)生的。 ? “誘捕理論”解釋：焊縫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，并在其中結合成氫分子 ,在拉伸試驗中“陷阱”中的氫分子被吸附 .由于塑性變形新產(chǎn)生的微裂紋表面上 ,分解成原子氫 ,原子氫擴散到微裂紋的金屬晶格內 ,引起金屬脆化。 ③ 氣孔 ? 氫氣孔 ? ? ④產(chǎn)生冷裂紋 4）控制氫的措施 （ 1）控制氫的來源 ① 限制焊接材料的含氫量，藥皮成分 ② 嚴格清理工件及焊絲：去銹、油污、吸附水分 （ 2）冶金處理 ①焊材中加氟化物： CaF2 ② 增加焊接材料的氧化性： CO藥皮中 Fe2O3（高溫分解出 O2） ③焊材中加入 Re。 （ 3）工藝措施 ? ① 調整焊接工藝參數(shù) ? a I ↓ ， b 直流反接電源 ? ②焊后脫氫處理 氧對金屬的作用 ? 1） 氧在金屬中的溶解（氧的來源：氧化物、氣體） （ 1） 以原子氧形式溶解； （ 2） 以 FeO形式溶解 2）金屬被氧化的途徑 氣相中氧化氣體與金屬相互作用： （ 1）自由氧對金屬的氧化 ? （ 2） CO2對金屬的氧化 ? （ 3） H2O氣對金屬的氧化 ? （ 4）混合氣體對金屬的氧化 3） 氧對焊接質量的影響 （ 1） 機械性能下降：尤其韌性 還可引起熱脆、冷脆和時效硬化 （ 2） 導電 、 導磁和抗腐蝕性能下降； （ 3） 產(chǎn)生 CO氣孔 、 合金元素燒損； （ 4）工藝性能變差 電弧穩(wěn)定性降低 4） 防止措施 一防二脫 焊接熔渣對金屬的作用 ? 熔渣： 電焊條藥皮、焊劑溶化形成的金屬及非金屬氧化物及復合物。 ? 焊接熔渣 1） 熔渣的作用 、 成分及分類 （ 1） 熔渣的作用 ①機械保護作用。隔絕空氣：防 O、 N化 ②冶金處理作用。凈化和滲合金 ③改善工藝性能。穩(wěn)弧、防飛濺、成型好 （ 2）熔渣的成分和分類 ① 熔渣成分 ： 大體由氧化物、氯化物、氟化物、硼酸鹽類組成是多種化學組成的復雜體系。 ② 熔渣分為三類 第一類 氧化物型 第二類 鹽 — 氧化物型 第三類 鹽型 （ 3）熔渣的微觀結構（結構理論） ? 液態(tài)熔渣的結構有兩種理論： 分子理論 和 離子理論 ? 分子理論可簡明的定性為解釋熔渣與金屬之間的冶金反應 ,但不能解釋一些重要現(xiàn)象，如導電性、電解等。 ① 分子理論 ?A 液態(tài)熔渣由自由氧化物及其復合物的分子組成 ?B 氧化物之間成鹽反應服從質量作用定律 ? CaO+SiO2 CaOSiO2+Q ?當 T↑k↓ 自由氧化物濃度 ↑ 復合物濃度 ↓ 熔渣活性↑ ?T↓k↑ 自由氧化物濃度 ↓ 復合物濃度 ↑ 熔渣活性 ↓ )).(().(22Si OCaOSi OCaOK ?C 只有自由氧化物才能與金屬作用 ?（ FeO） +[Mn]=（ MnO） +[Fe] ?（ FeO） +[C]= [Fe] + CO↑ ?D 各氧化物之間的化學親和力可近似用生成復合物時的熱效應來衡量 卡59002 ???? OSOFOSOF ieie卡2 8 4 0 0)(2 222 ???? OSOCOSOC iaiaE 液態(tài)熔渣是理想的熔體 服從理想溶液定律 ? 分子理論可簡明的定性解釋熔渣與金屬之間的冶金反應 ,但不能解釋一些重要現(xiàn)象，如導電性、電解等。 ② 離子理論 A 熔滴是由簡單和復雜的離子組成的中性溶液 ?負電性大的元素以負離子形式存在 F、 Cl、 O2負電性小的元素以正離子形式存在 Ca2+、 K+、 Fe+、 Fe2+ ?復合離子 SiO 、 ?Si、 P、 Al負電性極大，與 O離子組成復合陰離子。 B 離子的分布聚集和、相互作用取決于它的綜合矩。 ?34PO ?373OAl綜合矩 =Z/r r=108cm 其中 Z— 離子電荷 （ 靜電單位 ） r— 離子半徑 離子綜合矩越大 ， 靜電場愈強 ， 與其它離子作用力愈大 ，綜合矩 如 Si4+ 綜合矩最大４７； O2為 ?二者可結合成或更復雜的離子 當Ｚ ↑ 綜合矩 ↑ r↓ 綜合矩 ↑ ?鹽型熔渣結構簡單、成分均勻溶液；氧化型具有復雜網(wǎng)狀結構、化學成分更不均勻的離子溶液；鹽 — 氧化物型比較復雜的結構、化學成分不均的離子溶液。 ?C 液態(tài)熔渣與金屬之間相互作用的過程是原子與離子交換電荷的過程 ][)(2][2)( 24 SiFeFeSi ??? ??][)(2][2)( 2 SiF e OFeS iO ???離子理論 分子理論 由于離子交換，電荷運動，形成電流 . ?44SiO③ 分子 離子理論 ?熔渣是復雜的體系，既有分子又有離子 ?復合離子的分解（不穩(wěn)定）： ?所以熔渣是由 Me2+、 Me+，非金屬離子 O F、 S2 ?SiO2及硅酸鹽和磷酸鹽等具有共價鍵的化合物分子組成。 ???? 22 244 OS iOS iO（ 4）熔渣的性質與其結構的關系 ? ① 熔渣的堿度 ? 分子理論認為熔渣中的氧化物按其性質可分為三類： ? A 酸性氧化物 SiO2 TiO2 P2O5 ? B 堿性氧化物 K2O Na2O CaO MgO BaO MnO FeO ? C 中性氧化物 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 分子理論定義的堿度（ B1） ?B1：熔渣中堿性氧化物 /酸性氧化物 ?精確公式： P62 ?判據(jù)： B1＞ 1，堿性渣； B1＜ 1，酸性渣
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