【正文】 能的堆焊金屬。方式：應(yīng)用合金焊絲或帶極；應(yīng)用藥芯焊絲或藥芯焊條；應(yīng)用合金藥皮或粘結(jié)劑；應(yīng)用合金粉末。合金過渡系數(shù)：為了說明在焊接過程中合金元素利用率的高度。影響因素：合金元素的物化性質(zhì)；合金元素的含量；合金劑的粒度；藥皮（或焊劑）的成分；藥皮重量系數(shù)。焊芯—焊絲作用：導(dǎo)電、填充金屬。藥皮作用：機(jī)械保護(hù)作用冶金處理作用工藝性能良好。組成：穩(wěn)弧劑、造渣劑、造氣劑、脫氧劑、合金劑、粘結(jié)劑、增塑性焊條工藝性能：焊接電弧的弧定性(穩(wěn)弧性)、焊縫成形、在各種位置焊接的適應(yīng)性、飛濺、脫渣、焊條的熔化速度、藥皮發(fā)紅程度及焊條發(fā)塵量等。穩(wěn)弧性：電弧保持穩(wěn)定燃燒的程序。影響因素有焊條藥皮成份、電源的特性、,U↓穩(wěn)弧性↑，在焊條藥皮中凡是能降低電弧電壓的物質(zhì)，均有穩(wěn)弧作用,而電弧電壓的高低又與物質(zhì)的電離勢有關(guān),電離勢低的元素,化合物就能起到穩(wěn)弧作用。藥芯焊絲：是由薄鋼帶卷成圓形鋼管或異形鋼管的同時(shí)，填滿一定成分的藥粉后經(jīng)拉制而成的一種焊絲。熔池的結(jié)晶特點(diǎn)：熔池體積小，冷卻速度大；熔池中的液態(tài)金屬處于過熱狀態(tài)；熔池是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下結(jié)晶的。其生成可分為：非自發(fā)晶核、自發(fā)晶核。 結(jié)晶長大：原子由液相不斷地向固相轉(zhuǎn)移，晶核的成長是通過二維成核方式長大，但并不是齊步前進(jìn)，長大趨勢不同，有的一直向焊縫中部發(fā)展；有的只長大很短距離就被抑制停止長大。焊縫中的化學(xué)不均勻性：在熔池進(jìn)行結(jié)晶的過程中，由于冷卻速度很快，已凝固的焊縫金屬中化學(xué)成分來不及擴(kuò)散，合金元素的分布是不均勻的，出現(xiàn)所謂的偏析現(xiàn)象。顯微偏析：→枝晶偏析，指晶粒邊界或一個(gè)晶粒內(nèi)部亞晶界或樹枝狀晶的晶枝之間的偏析。產(chǎn)生原因：選擇性結(jié)晶，焊接時(shí)，冷卻速度大，液固界面溶質(zhì)來不及擴(kuò)散，結(jié)晶有先后之分，純金屬先結(jié)晶，雜質(zhì)后結(jié)晶。胞狀晶，晶粒內(nèi)部濃度低，晶界處溶質(zhì)濃度高。樹枝晶，主干處溶質(zhì)濃度低，樹枝區(qū)域濃度較高，晶界處濃度最高。宏觀偏析（區(qū)域偏析）：指焊縫邊緣到焊縫中心，宏觀上的成分不均勻性，焊縫金屬以柱狀晶長大，把雜質(zhì)推向熔池中心，中心雜質(zhì)濃度逐漸升高，使最后凝固的部位發(fā)生較嚴(yán)重的偏析，當(dāng)焊速較大時(shí)，成長中的柱狀晶最后都會(huì)在焊縫中心相遇，使溶質(zhì)和雜質(zhì)聚集在那里，容易產(chǎn)生焊縫縱向裂紋。層狀偏析：由于化學(xué)成分分布不均勻引起分層現(xiàn)象。焊縫橫斷面經(jīng)浸蝕之后，可以看到顏色深淺不同的分層結(jié)構(gòu)形態(tài)稱為結(jié)晶層。特征：晶粒主軸與層狀線垂直；越先靠近熔合線處越清析，遠(yuǎn)離熔合線不清晰，線距越寬；層狀線不是連續(xù)的，是間斷的鏈狀偏析帶。產(chǎn)生原因：焊縫金屬的凝固并不是連續(xù)均勻的過程，而是一個(gè)斷續(xù)的過程，一種觀點(diǎn)：層狀偏析是由于晶體成長速度R發(fā)生周期變化引起R↑，結(jié)晶前沿的溶質(zhì)濃度增大，晶粒含有一層溶質(zhì)較多的帶狀偏析層。R↓結(jié)晶前沿的溶質(zhì)濃度減少。焊縫夾雜：氧化物SiOMnOTiOAl2O3熱裂，層狀撕裂；氮化物Fe4N 脆硬相，硬度↑韌性↓；硫化物 FeS MnS。防止，最重要的是正確的選擇焊條、焊劑，使之更好的脫氧、脫硫等，其次是注意工藝操作：選用合適的焊接工藝參數(shù)，以利于熔渣的浮出；多層焊時(shí)，應(yīng)注意清除前層焊縫的熔渣；焊條要適當(dāng)?shù)臄[動(dòng)，以便熔渣的浮出；操作時(shí)要注意保護(hù)溶池，防止空氣侵入。在焊接工作中用于改善焊縫金屬性能的途徑有很多，但歸納起來，主要是焊縫的固溶強(qiáng)化、變質(zhì)處理和調(diào)整焊接工藝。焊接熱循環(huán)的主要參數(shù)：加熱速度（WH）；加熱的最高溫度（Tm）；在相變溫度以上的停留時(shí)間（tH）；冷卻速度（WC）和冷卻時(shí)間（t8/t8/t100）焊接條件下的組織轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)：加熱溫度高，加熱速度快，高溫停留時(shí)間短，自然條件下連續(xù)冷卻，局部加熱。焊接熱裂紋（結(jié)晶裂紋）產(chǎn)生機(jī)理，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(shí)焊縫內(nèi)部頒在兩樹枝狀晶體之間。對(duì)于低碳鋼、奧氏體不銹鋼、 鋁合金、結(jié)晶裂紋主要發(fā)生在焊縫上。某些高強(qiáng)鋼，含雜質(zhì)較多的鋼種，除發(fā)生在焊縫之處，還出現(xiàn)在近縫區(qū)上。分析熔池各階段產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的傾向：焊縫金屬結(jié)晶過程中，晶界是個(gè)薄弱地帶，由金屬結(jié)晶理論可知，先結(jié)晶的金屬比較純，后結(jié)晶的金屬雜質(zhì)多，并集富在晶界，并且熔點(diǎn)較低，這些低熔點(diǎn)共晶物被排擠在晶界，形成一種所謂《液態(tài)薄膜》，在焊接拉應(yīng)力作用下，就可能在這薄弱地帶開裂，產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。產(chǎn)生結(jié)晶裂紋原因：①液態(tài)薄膜②拉伸應(yīng)力焊接結(jié)晶裂紋的影響因素：1）、冶金因素 ①結(jié)晶溫度區(qū)間：合金狀態(tài)圖脆性溫度區(qū)的大小隨著該合金的整個(gè)結(jié)晶溫度區(qū)間的增加而增加；②合金元素 a)、S、P增加結(jié)晶裂紋傾向i)、S、P增加結(jié)晶溫度區(qū)間，脆性溫度區(qū)間TB↑裂紋↑b)、C i)、C% C↑結(jié)晶溫度區(qū)間↑,裂紋↑ii)、C% 加劇P有害作用 裂↑iii)、C% 初生相 c)、Mn Mn具有脫S作用 其中Mn熔點(diǎn)高，早期結(jié)晶星球狀分布，抗裂↑ 含碳量C% S↑裂↑但加入Mn↑裂↓ 含碳量C% P對(duì)形成結(jié)晶裂紋的作用超過了S，Mn↑無意義 d)、Si 硅是 相形成元素，利于消除結(jié)晶裂紋， 相中S、P溶解度大緣故，Si% 易形成低熔點(diǎn)的硅酸鹽夾雜使裂↑，但也有例外，例如焊接高強(qiáng)鋁合金時(shí)，加入5%的鋁硅合金焊絲，利用易熔共晶的“愈合作用”消除裂紋。 e)、鈦Ti 鋯和稀土元素 對(duì)硫的親合力大，形成高熔點(diǎn)的硫化物，消除結(jié)晶裂紋有良好的作用。 f)、O O↑降低S的有害作用，氧、硫、鐵能形成FeFeSFeO三元共晶，使FeS由薄膜變成球狀，裂↓ 2)、力的因素 在焊接時(shí)脆性溫度區(qū)內(nèi)金屬的強(qiáng)度要小于在脆性溫度區(qū)內(nèi)金屬所承受的拉伸應(yīng)力。防止結(jié)晶裂紋的措施: 1）、冶金方面 ①控制焊縫中有害雜質(zhì)的含量，限制S、P、C含量②改善焊縫的一次結(jié)晶。 2)、工藝方面（減少拉應(yīng)力） (ⅰ)應(yīng)變 E↑、T0↑、↓（ⅱ）接頭預(yù)熱型式 適當(dāng)增加線能量（q/v）接頭型式合理 （ⅲ）妥善安排焊接次冷裂紋的一般特征：產(chǎn)生溫度Ms點(diǎn)附近或200～300℃以下溫度區(qū)間；產(chǎn)生的鋼種和部位，發(fā)生在高碳鋼、中碳鋼、低合金、中合金高強(qiáng)鋼，熱影響區(qū)合金元素多的超高強(qiáng)鋼、Ti合金發(fā)生在焊縫；裂紋的走向：沿晶、穿晶。產(chǎn)生時(shí)間：可焊后立即出現(xiàn)，也有的幾小時(shí)，幾天、更長時(shí)間。延遲裂紋：不是在焊后馬上出現(xiàn)的要經(jīng)過一定時(shí)間才出現(xiàn)的裂紋—延遲裂紋，延遲裂紋是冷裂紋中一種最普遍的形態(tài)，它不是焊后出現(xiàn)，因此危害性更大。延遲裂紋三種形態(tài)：1)焊趾裂紋 起源于焊縫和母材的交界處，并有明顯應(yīng)力集中的地方，裂紋的取向經(jīng)常與焊縫縱向平行，由焊趾的表面開始，向母材的深處延伸；2）、焊道下裂紋 發(fā)生在淬硬傾向較大，含氫較多鋼種的焊接熱影響區(qū)，裂紋取向與熔合線平行，但也有時(shí)垂直于熔合線；3）、根部裂紋 起源于應(yīng)力集中的焊縫根部，可能發(fā)生在焊接熱影響區(qū)，也可能發(fā)生在焊縫（含氫量高，預(yù)熱不足）延遲裂紋的機(jī)理：高強(qiáng)鋼焊接時(shí)產(chǎn)生延遲裂紋的原因主要是：鋼種的淬硬傾向；焊接接頭的含氫量及其分布，焊接接頭的拘束應(yīng)力。延遲裂紋的開裂過程存在這兩個(gè)不同的過程，即裂紋的起源和裂紋的擴(kuò)展，擴(kuò)展到一定情況下，發(fā)生斷裂。鋼種的淬硬傾向 焊接接頭的淬硬傾向主要決定于鋼種的化學(xué)成分，其次是焊接工藝，結(jié)構(gòu)板厚及冷卻條件。鋼種淬硬傾向越大，越容易產(chǎn)生裂紋，其原因?yàn)椋?）形成脆硬的馬氏體 i)、馬氏體的形狀 條狀馬氏體：低碳馬氏體，%C，呈條狀Ms點(diǎn)較高，在轉(zhuǎn)變后起到自行回火作用，因此有一定韌性如低碳鋼、低碳合金鋼。片狀馬氏體：含碳量高時(shí)，形成片狀馬氏體，片內(nèi)存著平行狀的孿晶，亦稱孿晶馬氏體，硬度高，組織脆對(duì)裂紋敏感 ii)、組織對(duì)冷裂紋的敏感傾向 2）淬硬產(chǎn)生晶格的缺陷 材料在淬硬后，會(huì)產(chǎn)生較多的晶格缺陷，淬火后出現(xiàn)的晶格缺陷主要是空位位錯(cuò)，相變應(yīng)力的作用下產(chǎn)生較多的位錯(cuò)，在焊接應(yīng)力作用下，空位與位錯(cuò)發(fā)生移動(dòng)聚集，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，產(chǎn)生裂紋源，硬度擴(kuò)展成為裂紋。氫的作用 氫是引起高強(qiáng)鋼焊接時(shí)產(chǎn)生延遲裂紋的重要因素之一，氫具有延遲作用，由氫引起的延遲裂紋稱為氫致裂紋也稱氫誘發(fā)裂紋。