【正文】 力大的話會阻礙熔滴過渡，因?yàn)槿鄣未蟆? 表面張力熔渣的表面張力實(shí)際上是熔渣與氣相接觸時(shí)的比表面能，而熔渣和金屬間的比表面能稱為界面張力。（2）熔渣成分的影響焊鋼用熔渣的粘度在1500℃～ Pa粘度變化的影響因素熔渣的粘度決定于溫度和渣的成分。粘度是焊接熔渣重要的物理性質(zhì)之一，對渣的保護(hù)效果、飛濺、焊接操作性、焊縫成型、熔池中氣體的外逸、合金元素在渣中的殘留損失、化學(xué)反應(yīng)的活潑性等都有顯著的影響。S），用η表示。這個(gè)公式計(jì)算起來比較麻煩，所以清華大學(xué)的陳伯蠡教授建議采用下列修正式： （24），1～。比較精確的計(jì)算公式是：（23）式中的氧化物以質(zhì)量百分比計(jì)算。它們的冶金性能、焊接工藝性能以及焊縫的成分和性能都有顯著不同。當(dāng)B；當(dāng)B。 熔渣的物化性質(zhì) 熔渣的堿度堿度是衡量熔渣酸堿性的指標(biāo)，是熔渣的重要化學(xué)性質(zhì)，其它物化性質(zhì)都與堿度由密切關(guān)系，它可以反映熔渣的冶金反應(yīng)能力和物理性質(zhì)。這些氧化物是呈酸性還是呈堿性，決定于熔渣的性質(zhì)。 熔渣的作用熔渣在焊接冶金過程中的作用主要有以下三個(gè)：⑴ 機(jī)械保護(hù)作用⑵ 改善焊接工藝性能的作用⑶ 冶金處理作用 熔渣的組成鋼焊條的熔渣是由各種氧化物及其鹽類組成的，堿性焊條和焊劑形成的渣中還含有氟化物。 熔池反應(yīng)區(qū) 指熔滴和熔渣落入熔池后，同熔化的母材混合，與此同時(shí)各相進(jìn)一步發(fā)生物化反應(yīng)，直至金屬凝固，形成焊縫這一階段。該區(qū)有以下特點(diǎn)：（1）熔滴的溫度高——1800～2400℃；（2）各相之間的反應(yīng)時(shí)間（接觸時(shí)間）極短——；（3）熔滴金屬與氣體和熔渣的接觸面積大——熔滴的比表面積（熔滴表面積與質(zhì)量之比）要比煉鋼時(shí)大1000倍，可達(dá)1000～10000 cm2/kg；（4）熔滴金屬與熔渣發(fā)生強(qiáng)烈的混合，所以冶金反應(yīng)最強(qiáng)烈，對焊縫成分影響最大。也就是說，在焊條端部的固態(tài)藥皮中就開始發(fā)生物化反應(yīng)，主要是水分的蒸發(fā)、某些物質(zhì)的分解和鐵合金的氧化。 ②目的不同 普冶：提煉金屬；焊冶：對金屬再熔煉，以滿足構(gòu)件性能 焊接冶金和普通化學(xué)冶金相比也有它的特殊性，其中最重要的特點(diǎn)是：焊接冶金反應(yīng)是分區(qū)連續(xù)進(jìn)行的——分區(qū)表示反應(yīng)區(qū)不僅熔池一處，連續(xù)表示各區(qū)反應(yīng)依次連續(xù)進(jìn)行；各區(qū)的反應(yīng)條件（反應(yīng)物的性質(zhì)和濃度、溫度、反應(yīng)時(shí)間、相接觸面積、對流和攪拌運(yùn)動(dòng)等）也有較大差異。（2）不同點(diǎn)：①原材料不同 普冶材料：礦石、焦炭、廢鋼鐵等。焊接化學(xué)冶金過程是金屬在焊接條件下，再熔煉的過程，焊接時(shí)焊縫相當(dāng)高爐。當(dāng)焊接異種金屬或合金堆焊時(shí)，熔合比又可稱為“稀釋率”。（5）熔合比（稀釋率）：熔池中母材金屬所占比例稱熔合比。由于熔滴在落入熔池過程中與周圍的熔渣和氣體發(fā)生了激烈的冶金反應(yīng)，所以它的成分和填充金屬的有很大的不同。焊條是指藥皮里面的焊芯，其它熔化焊方法中指焊絲。 焊接化學(xué)冶金過程的任務(wù)與特點(diǎn) 幾個(gè)基本概念（1）母材金屬：被焊金屬材料的統(tǒng)稱。（3）焊接化學(xué)冶金：熔焊過程中，焊接區(qū)內(nèi)各種物質(zhì)之間在高溫下相互作用的過程，稱為焊接化學(xué)冶金過程，主要研究在各種焊接工藝條件下，冶金反應(yīng)和焊縫金屬成分、性能之間的關(guān)系及其變化規(guī)律。它對焊縫的化學(xué)成分和焊接質(zhì)量（包括接頭的力學(xué)性能、物理化學(xué)性能、金相組織及有無裂紋、氣孔等工藝缺陷）有著決定性的影響。第二章 焊接冶金與焊接材料幾個(gè)概念（1）焊接冶金：熔化焊時(shí)，伴隨著金屬熔化、凝固、固態(tài)相變以及形成接頭等過程，焊接區(qū)內(nèi)的熔化的金屬、熔渣與氣體三者間所進(jìn)行的一系列化學(xué)反應(yīng)過程以及金屬的結(jié)晶相變過程總稱為焊接冶金過程。它研究焊接化學(xué)冶金與焊接物理冶金的基本規(guī)律，為制訂各種金屬材料的焊接工藝建立必要的理論基礎(chǔ)。（2）焊接冶金過程的特點(diǎn)：①電弧區(qū)溫度高——可達(dá)6000～8000℃；②熔池體積小，存在時(shí)間短——成分布均勻；③熔池金屬不斷更新；④反應(yīng)接觸面大，攪拌激烈；⑤反應(yīng)時(shí)間短——～。（4）焊接物理冶金過程：研究焊接條件下材料的物理冶金問題，對材料受焊后的組織、性能、化學(xué)成分的變化和產(chǎn)生缺陷的原因進(jìn)行分析，為進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量、防止各種焊接缺陷（特別是裂紋）提供理論依據(jù)。（2）填充金屬：焊芯或焊絲。（3）熔敷金屬：完全由填充金屬熔化后所形成的焊縫金屬。（4）焊縫：熔敷金屬與熔化的母材金屬激烈反應(yīng)混合，構(gòu)成熔池內(nèi)的液態(tài)金屬，冷卻凝固后即形成焊縫。焊縫的成分取決于熔合比大小，熔合比數(shù)值與焊接方法、焊接規(guī)范、接頭型式、坡口形式及母材熱物理性質(zhì)有關(guān)。 焊接化學(xué)冶金的任務(wù)（1）首要任務(wù)就是對金屬加強(qiáng)保護(hù)，防止有害氣體的作用（2）焊接化學(xué)冶金的第二個(gè)任務(wù)就是對熔化金屬進(jìn)行冶金處理 焊接化學(xué)冶金的特點(diǎn)普通化學(xué)冶金過程是對金屬熔煉加工過程，在放在特定的爐中進(jìn)行。（1）二者共同點(diǎn)：金屬冶煉加工。焊金材料：焊條、焊絲、焊劑等。 藥皮反應(yīng)區(qū) 溫度范圍從100℃到藥皮的熔點(diǎn)（鋼焊條約為1200℃）。 熔滴反應(yīng)區(qū)是指從熔滴形成、長大、過渡到高速飛入熔池前這一階段。 在熔滴反應(yīng)區(qū)進(jìn)行的主要物化反應(yīng)有：氣體的高度分解；氮和氫的激烈溶解；強(qiáng)烈的增氧與滲合金；金屬的蒸發(fā)；去氫反應(yīng)等。與熔滴反應(yīng)區(qū)相比，該區(qū)具有如下特點(diǎn)：（1）平均溫度低（1600～1900℃，低于熔滴溫度）；（2）比表面積?。?～130cm2/kg）；（3）反應(yīng)時(shí)間稍長（手工焊3～8秒，埋弧焊6～25秒）；（4）攪拌沒有熔滴階段激烈，不過比煉鋼要強(qiáng)烈的多，而且它反應(yīng)的結(jié)果決定了焊縫最終的成分和性能；（5）熔池的突出特點(diǎn)之一是溫度分布極不均勻： 焊接熔渣焊接冶金過程是包括金屬、熔渣、氣體三者在內(nèi)的一個(gè)體系，熔渣是其中一個(gè)極為重要的因素，這一節(jié)主要介紹熔渣的作用和熔渣的物理化學(xué)性質(zhì)兩方面。 焊接熔渣中的氧化物按其性質(zhì)可分為三類：①酸性氧化物——按酸性由強(qiáng)變?nèi)醯捻樞蛴蠸iOTiOP2O5等；②堿性氧化物——按堿性由強(qiáng)變?nèi)醯捻樞蛴蠯2O、Na2O、CaO、 MgO、BaO、MnO、FeO等；③中性氧化物——Al2OFe2OCr2O3等。在強(qiáng)酸性渣中它呈弱堿性，在強(qiáng)堿性渣中它呈弱酸性。熔渣的堿度的定義可以表示為： （21）為計(jì)算方便，氧化物含量也可以改為質(zhì)量百分比： （22）根據(jù)B值就可以將熔渣分為酸性渣和堿性渣。酸性渣的焊條我們稱為酸性焊條，堿性渣的焊條我們稱為堿性焊條。但利用上面的計(jì)算公式實(shí)際計(jì)算出來的B值是不準(zhǔn)確的，因?yàn)樗葲]有考慮到氧化物酸性和堿性的強(qiáng)弱程度，也沒有考慮酸性氧化物與堿性氧化物形成復(fù)合物的情況。當(dāng)B1大于1時(shí)為堿性渣，小于1時(shí)為酸性渣，等于1時(shí)為中性渣。 熔渣的粘度熔渣粘度是指液態(tài)渣內(nèi)部相對運(yùn)動(dòng)時(shí)各層之間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力（在單位速度梯度下，作用在單位面積上的內(nèi)摩擦力），它的單位是帕秒（Pa粘度的倒數(shù)φ=1/η叫流動(dòng)性，粘度越小，流動(dòng)性越大。粘度過大，渣冶金反應(yīng)能力降低，焊縫成形不良且易產(chǎn)生氣孔等缺陷；粘度過小，渣覆蓋性差，降低保護(hù)效果，焊縫成形差且不能全位置焊。（1）溫度的影響溫度與粘度的關(guān)系為，其中：A為取決于熔渣本性的常數(shù)；E為質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)所需要的活化能；R為氣體常數(shù)；T為絕對溫度。S比較合適。它們對熔滴過渡、焊縫成型、脫渣性及冶金反應(yīng)等都有很大影響。 密度ρ熔渣的密度影響熔渣在熔池金屬中的浮出速度。 線膨脹系數(shù)它主要是影響脫渣性。 熔化性（熔點(diǎn)、凝固溫度范圍）一般：焊芯的熔點(diǎn)藥皮的熔點(diǎn)熔渣的熔點(diǎn)溫度差值：△T=100200℃。對于大多數(shù)金屬，氫是有害的，它是造成廣泛采用的低合金高強(qiáng)鋼焊接結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氫脆、冷裂紋、氫氣孔等缺陷的最主要原因。一定溫度下，氣體在金屬中的最大含量稱為此氣體的溶解度（氫的溶解度用SH表示）。圖21 氮、氫在鐵中的溶解度與溫度的關(guān)系（）從圖21中可以看出：（1） 液態(tài)鐵中當(dāng)T2400℃時(shí)， 隨