【正文】 免費(fèi)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(qiáng)烈的滲合金和吸收雜質(zhì) (5)低沸點(diǎn)元素的嚴(yán)重蒸發(fā) （合金元素?zé)龘p、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(fèi)下載 熔池反應(yīng)區(qū) (1)脫氧反應(yīng)問(wèn)題 熔池中 O存在狀態(tài)： [O]、 [FeO]、不溶性氧化物 SiO MnO ① 擴(kuò)散脫氧 利用熔渣的化學(xué)性質(zhì)，使 [FeO]擴(kuò)散進(jìn)入熔渣 但局限性大，因?yàn)槟屉A段，熔池的粘度增加 而 不溶性氧化物 SiO MnO直接進(jìn)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(fèi)下載 沉淀脫氧實(shí)現(xiàn)條件： ① 加入元素對(duì)氧親和力大 ② 脫氧產(chǎn)物不溶于金屬，而成為獨(dú)立液相轉(zhuǎn)入熔渣 ③ 熔渣化學(xué)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(dòng) ? 液態(tài)金屬流動(dòng)。 （局限性大） (3)SiMn聯(lián)合脫氧 [Mn]/[Si]=3~6時(shí)，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(xué)性質(zhì)的限制 焊接人 免費(fèi)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(jìn)入熔池而實(shí)現(xiàn) SiMn聯(lián)合脫氧。不一致時(shí)，停止長(zhǎng)大 熱源移動(dòng)，最大溫度梯度方向不斷改變，有利生長(zhǎng)不斷改變 ?柱狀晶垂直于熔池邊緣彎曲地長(zhǎng)大 焊接人 免費(fèi)下載 焊縫凝固組織 凝固組織形態(tài)的多樣性，但最大特點(diǎn)是各種形狀的柱狀晶組織。 焊接人 免費(fèi)下載 焊縫成分不均勻性 (1)宏觀偏析 柱狀晶沿一定方向生長(zhǎng)，是溶質(zhì)偏聚于晶界及部分地區(qū) ?大范圍內(nèi)引起宏觀組織改變甚至產(chǎn)生裂紋。 ② 焊縫中心偏析：焊縫中心最后結(jié)晶，雜質(zhì)（或低熔點(diǎn)物質(zhì)）推往熔池中心。 通過(guò)接頭引出的方式來(lái)消除弧坑偏析。 ④ 焊道偏析：多道多層焊時(shí)在層間道間形成的成分偏析。 (3)熔合區(qū)偏析 熔合區(qū)附近產(chǎn)生和金元素濃度明顯變化 ①異種金屬焊接接頭熔合區(qū)偏析：材料本身成分差異巨大，導(dǎo)致熔合區(qū)附近存在元素的極大不均勻性。 ③熔合區(qū) S、 P偏析： S、 P向母材擴(kuò)散，但擴(kuò)散能力較弱，偏聚于熔合區(qū)。 金屬材料強(qiáng)韌化途徑：固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)韌化、形變強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化、相變強(qiáng)化 焊縫強(qiáng)化方法：固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)韌化 焊接人 免費(fèi)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(gè)階段：氣泡生核、長(zhǎng)大和上浮 氣泡形核條件 能量，大量現(xiàn)存表面形核 過(guò)飽和度越大，越易成核，且臨界半徑越小 氣泡長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)大。 氣泡上浮并不能避免氣孔形成，關(guān)鍵是凝固之前能否浮出。 （另一原因） 焊接人 免費(fèi)下載 反應(yīng)型氣孔 冶金反應(yīng)而產(chǎn)生的氣體所導(dǎo)致的氣孔 （ CO, H2O） 鋼材焊接： [C] + [O] ? [CO] ? [FeO] +[C] ? CO ? + [Fe] [MnO] + [C] ? CO ? + [Mn] 如果反應(yīng)發(fā)生在高溫熔體中，不能形成 CO氣孔； 如果反應(yīng)發(fā)生在液態(tài)金屬冷卻凝固的過(guò)程中，形成氣孔 銅： 高溫下 Cu溶解較多 Cu2O和 H時(shí)， [Cu2O] + [H] ? [Cu] + H2O ? 焊接人 免費(fèi)下載 第二節(jié) 焊接熱裂紋 結(jié)晶裂紋（凝固裂紋） ：在凝固的過(guò)程 結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生。 一、焊接熱裂紋類型 高溫下焊縫金屬和熱影響區(qū)產(chǎn)生的沿晶裂紋 焊接人 免費(fèi)下載 多邊化裂紋： 產(chǎn)生溫度低于固相線溫度 ,存在晶格缺陷 (位錯(cuò)和空位 ), 在應(yīng)力作用下 ,缺陷聚集形成多邊化邊界 ,使強(qiáng)度塑性下降 ,沿多邊化邊界開(kāi)裂 ,多發(fā)生純金屬或單相奧氏體合金焊縫。 結(jié)晶裂紋 焊接人 免費(fèi)下載 產(chǎn)生機(jī)理 在焊縫金屬凝固結(jié)晶的后期，低熔點(diǎn)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(yīng)力作用下，就可能在這薄弱地帶開(kāi)裂，產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。 結(jié)晶裂紋的影響因素 如圖 S點(diǎn)、結(jié)晶區(qū)間最大、裂紋傾向最大。 (虛線表示不平衡結(jié)晶 ) 焊接人 免費(fèi)下載 ② 一次結(jié)晶組織形態(tài)及組織對(duì)結(jié)晶裂紋的影響 一次晶為方向性強(qiáng)的樹(shù)枝晶，結(jié)晶裂紋傾向大 抗裂途徑 1：細(xì)化晶粒 初生相類型影響低熔點(diǎn)雜質(zhì)在其中的溶解 若初生相中雜質(zhì)溶解多，熱裂紋傾向較小。 焊接人 免費(fèi)下載 ③晶間易熔物質(zhì)對(duì)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。 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(fèi)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。 產(chǎn)生原因 1）近縫區(qū)晶界處存在低熔點(diǎn)雜質(zhì) 2）近縫區(qū)存在晶間液膜 (低熔點(diǎn)共晶體 ) 液化裂紋很小，但能誘發(fā)其他裂紋。 多邊化導(dǎo)致顯微裂紋的產(chǎn)生。具有更大的危險(xiǎn)性 產(chǎn)生時(shí)間 :可焊后立即出現(xiàn)，也有的幾小時(shí)，幾天或更長(zhǎng)時(shí)間 一、形成機(jī)理（鋼材焊接時(shí)） 三要素：①接頭中 H含量 ②被焊鋼材中淬硬組織 ③應(yīng)力（內(nèi)應(yīng)力及外拘束應(yīng)力） 三者相互影響 焊接人 免費(fèi)下載 ①接頭中 H含量 H擴(kuò)散聚集于缺陷處 ?H2，應(yīng)力 ②被焊鋼材中組織淬硬化 馬氏體相變 ?晶格較大畸變 ?脆硬性，同時(shí)產(chǎn)生大量晶格缺陷； H使奧氏體穩(wěn)定，易于形成馬氏體。 焊接人 免費(fèi)下載 二、冷裂紋防止 主要針對(duì)以上三因素進(jìn)行 即：盡可能降低內(nèi)應(yīng)力，消除 H來(lái)源，改善組織 緊急后熱處理 對(duì)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。 一、再熱裂紋的特征 再熱裂紋產(chǎn)生部位 近縫區(qū)的粗晶區(qū) ， 沿晶間開(kāi)裂 ， 裂紋大部分晶間斷裂 ，沿熔合線方向在奧氏體粗晶粒邊界發(fā)展 焊接人 免費(fèi)下載 再熱裂紋 焊接人 免費(fèi)下載 敏感的溫度范圍 :一般在 500～ 700℃ 低于 500或高于700℃ ,再加熱不易出現(xiàn)再熱裂紋 有大量的內(nèi)應(yīng)力存在，及應(yīng)集中 :在大拘束度的厚件或應(yīng)力集中部位易產(chǎn)生再熱裂紋 易產(chǎn)生在具有沉淀強(qiáng)化作用的鋼材中 焊接人 免費(fèi)下載 二、再熱裂紋產(chǎn)生機(jī)理 晶界雜質(zhì)析集弱化說(shuō) ①晶界析集 P、 S、 ②硼化物沿晶界析集 二次沉淀理論晶內(nèi)沉淀強(qiáng)化 ①具有沉淀強(qiáng)化的元素 ②焊接高溫時(shí)，合金元素全部固溶 ③焊后冷卻速度快，合金元素不能充分析出 ④焊后再加熱時(shí)（ 500700℃ ），晶內(nèi)吸出沉淀相，導(dǎo)致晶內(nèi)強(qiáng)化。晶界塑性不足 ?再熱裂紋 焊接人 免費(fèi)下載 晶界蠕變開(kāi)裂說(shuō) ①發(fā)生應(yīng)力松弛的三晶粒晶界處產(chǎn)生應(yīng)力集中 ②空位在應(yīng)力和溫度作用下運(yùn)動(dòng)到晶界，數(shù)目足夠多時(shí)，結(jié)合面遭到破壞 預(yù)熱及后熱 預(yù)熱對(duì)防止再熱裂紋有一定效果。 ? 焊接質(zhì)量好。 ? 不適用于立焊、橫焊、仰焊和不規(guī)則形狀焊縫。 ? 不適于焊接 3mm以下厚度的薄板。 ? 設(shè)備費(fèi)用一次性投資較大。 ? Ar：成本低 ， 電弧燃燒非常穩(wěn)定 ， 熔滴很容易呈穩(wěn)定的軸向射流過(guò)渡 ， 飛濺極小 。 焊接人 免費(fèi)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(fèi)下載 四、電渣焊 利用電流通過(guò)液態(tài)熔渣所產(chǎn)生的電阻熱熔化母材和填充金屬進(jìn)行焊接 焊接人 免費(fèi)下載 常用焊接方法的特點(diǎn)及適用范圍 焊接人 免費(fèi)下載 (1)電子束焊接過(guò)程 電子束焊是利用高速運(yùn)動(dòng)的電子撞擊工件時(shí)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能將焊縫熔化進(jìn)行的熔化焊方法。對(duì)接縫間隙為 ，一般不能超過(guò) 。 ② 焊縫深寬比高：能量密度大，穿透能力強(qiáng)，熱傳導(dǎo)等溫線向深層擴(kuò)散，形成窄而深的加熱模式，可焊接厚大截面工件和難熔金屬。 ④避免晶粒長(zhǎng)大，合金元素?zé)龘p小。 焊接人 免費(fèi)下載 激光焊 利用光學(xué)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(fèi)下載 第六章 釬焊連接原理 一 、 概念 釬焊是利用熔點(diǎn)比被焊接金屬熔點(diǎn)低的金屬作釬料 ， 將釬料與工件一起加熱到釬料熔化狀態(tài) ， 借助毛細(xì)管作用將其吸入到固態(tài)間歇內(nèi) ， 使釬料與固態(tài)工件表面發(fā)生原子的相互擴(kuò)散 、 溶解和化合而連成整體的焊接方法 。 第一節(jié) 釬焊基本特征 二、優(yōu)點(diǎn) （ 1）溫度較低，低于木材熔點(diǎn)，對(duì)母材性能無(wú)明顯不利影響 （ 2）可整體均勻加熱，應(yīng)力應(yīng)變小，易保證精度 （ 3）整體均勻加熱，可一次完成多縫多零件的焊接 焊接人 免費(fèi)下載 （ 4）易實(shí)現(xiàn)異質(zhì)材料的連接 （ 5）工藝簡(jiǎn)單 三、缺點(diǎn)不足 （ 1）接頭強(qiáng)度低，耐熱能力差 （ 2）采用搭接接頭，增重、消耗母材 （ 3）焊接裝備要求高，表面清理較嚴(yán)格 四、釬焊分類 1. 軟釬焊 釬料熔點(diǎn)在 450?C以下的釬焊；常用錫鉛釬料，松香、氯化鋅溶液作釬劑。 焊接人 免費(fèi)下載 2. 硬釬焊 釬料熔點(diǎn)在 4500C以上的釬焊；常用銅基和銀基釬料；硼砂 、 硼酸 、氯化物 、 氟化物組成釬劑 。 細(xì)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(fèi)下載 第二節(jié) 液態(tài)釬料與固態(tài)母材的濕潤(rùn)、鋪展及填縫 液態(tài)釬料填滿母材間隙，涉及到其對(duì)母材的濕潤(rùn)能力及填縫能力 一、濕潤(rùn)及填縫 釬料的濕潤(rùn)與鋪展 釬焊時(shí)要求：濕潤(rùn)角 20?。 釬料依靠毛細(xì)作用在釬縫內(nèi)流動(dòng)