【正文】 電子與原子、分子之間 相互碰撞 并 產(chǎn)生 大量的熱量并導(dǎo)致原子、分子的電離 。216。 例：鋼芯焊條作電極時，弧柱區(qū)6000~8000K，陽極區(qū) 2600K左右，陰極區(qū) 2400K左右。 與自由電弧相比， 等離子弧是被壓縮的電弧 ，其弧區(qū)的能量密度集中（ 105106?14216。216。216。(3)電阻熱(4)化學(xué)熱216。15(5)高頻熱源216。由于這種加熱方式熱量高度集中，故可以 實現(xiàn)很高的焊接速度 ， 如高頻焊管等 。 由 機械摩擦而產(chǎn)生的熱能作為焊接熱源 ，如摩擦焊(6)摩擦熱216。(7)電子束電子束的穿透能力強，可一次焊接厚度 200mm鋼板 16 (8)激光束216。216。?1013cm 2），金屬瞬間可熔化或氣化。216。與此同時，還在大力開發(fā)新的焊接熱源。熔池的保護 216。(1) 熔渣保護 為了使熔渣與空氣隔絕，可在 熔池上覆蓋一層熔渣， 以防止 金屬氧化、吸氣 和 向熔池過渡合金元素，改善焊縫性能 ；穩(wěn)定電弧，減少散熱，提高生產(chǎn)率。18 熔煉焊劑： 主要起保護作用。焊劑組成： 由 SiO MnO、 MgO及 CaF組成的 硅酸鹽 。熔渣保護的材料① 焊劑： 焊劑應(yīng)保證熱源的穩(wěn)定，硫、磷的含量低，熔點和粘度合適，脫渣性好，不析出有害氣體，不吸濕。SiO2含量越高，電導(dǎo)率越低；鈣 和 其它元素的氟化物 和 鈦的氧化物 使 渣 的 電導(dǎo)率增大 ，粘度 減小。（ 2）氣體保護21② CO2氣體? CO2為無色無味氣體，密度是空氣的 ，在常溫下很穩(wěn)定，但在高溫下易分解。? 但 CO2氣體為氧化性氣體，在高溫下將分解為 CO和 O2：＝ +O2? 所以二氧化碳在高溫時有強烈的氧化性。 氬氣為惰性氣體， 密度是空氣的 ， 高溫下不溶入液態(tài)金屬，也不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，氬氣是一種理想的保護氣體。 由于氬弧溫度高，因此一旦引燃，電弧就很穩(wěn)定。 氬弧焊一般要求氬氣純度達 % ，我國生產(chǎn)的工業(yè)純氬，其純度可達 % ，完全合乎氬弧焊的要求。 氬弧焊對焊前的除油、去銹、去水等準(zhǔn)備工作要求嚴(yán)格，否則就會影響焊縫質(zhì)量。 酸性 藥皮工藝性好，而 堿性藥皮工藝性差 。 堿性 藥皮中有益元素多， 能使焊接接頭力學(xué)性能提高 。 堿性 藥皮中因不含有機物，也稱低氫型藥皮。216。還含有 穩(wěn)弧劑 、 合金劑、脫氧劑、脫硫劑和去氫劑 ，也含有粘結(jié)劑和增塑劑。 藥皮的原料 有礦石、鐵合金、有機物和化工產(chǎn)品四類。焊縫填充金屬216。216。p 焊縫填充金屬 指的是 焊芯 與 焊絲。216。 填充金屬一方面保證填滿焊縫，另一方面可向焊縫過渡有益的合金元素，如錳、硅、鉬等，以彌補金屬的燒損，并且 調(diào)整焊縫金屬的化學(xué)成分，滿足性能要求 。 對于低合金焊件， 為了提高焊縫的性能，使焊縫與母材強度相等，僅靠焊劑、藥皮過渡合金元素是不夠的， 必須用合金焊絲和焊芯（填充金屬）過渡合金元素。216。216。 焊接接頭 由 焊縫區(qū)、熔合區(qū) 和熱影響區(qū) 組成 。焊接時，電弧對焊件局部加熱，并且逐漸移動，所以在焊接過程中：l焊縫區(qū) 金屬經(jīng)歷了熔化、結(jié)晶過程 ；l焊縫附近的 金屬則在固態(tài)下經(jīng)歷了由常溫加熱到較高溫度 ，然后冷卻到室溫 。 28在一般情況下， 焊縫成分不均勻 ，而且 焊縫中心區(qū)容易偏析硫、磷 等元素， 形成低熔點的雜質(zhì)和氧化鐵， 從而導(dǎo)致焊縫力學(xué)性能下降 。二、焊縫的組織和性能216。29低熔點的雜質(zhì) 和 氧化鐵被推向焊縫 最后結(jié)晶部位 ，形成成分 偏析區(qū) ， 宏觀 偏析的分布與焊縫成形系數(shù) B/H有關(guān) ， 30三、 .熱影響區(qū)的組織和性能 熱影響區(qū) 是焊接過程中，被焊材料受熱后（但未熔化）， 金相組織和力學(xué)性能發(fā)生變化的區(qū)域 。216。216。部分相變區(qū)形成部分淬火區(qū)。 31① 熔合區(qū)是焊縫和母材金屬的交界區(qū)。216?！嬖跓嵊绊憛^(qū)內(nèi)具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域。加熱溫度： 1100力學(xué)性能優(yōu)于母材。④ 部分相變區(qū)加熱溫度： AC3~AC1力學(xué)性能較母材稍差。p 鐵素體在高溫下長大，冷卻時不變， 最終晶粒粗大 。p 所 以此區(qū)晶粒大小不均，性能較差 。焊接接頭 的斷裂 往往不是出現(xiàn)在焊縫區(qū)中 ， 而是 出現(xiàn)在 接頭的熱影響區(qū)中 ，尤其是多發(fā)生在 熔合區(qū)及過熱區(qū)中 。熱量集中的焊接方法 ，如等離子弧焊的 熱影響區(qū)較小 ；加熱時間長、熱量分散的方法 ，如氣焊的 熱影響區(qū)較大 。 影響因素：包括 藥皮、焊劑、焊絲 等。（ 2）焊接方法36 焊接工藝參數(shù) → 直接 影響焊接接頭 輸入熱量的多少 和 集中程度 →影響接頭的組織和性能。 焊接工藝參數(shù)： 電流、電壓、焊接速度 等如在保證焊接質(zhì)量的前提下，采用小電流、快速焊，可減少熱影響區(qū)寬度。熔合比將影響焊縫的化學(xué)成分及焊接接頭的性能。（ 4）熔合比 216。216。=38第三節(jié) 焊接變形與焊接應(yīng)力216。216。216。焊接應(yīng)力不穩(wěn)定，在一定的條件下會釋放使工件產(chǎn)生變形、生成裂縫，甚至導(dǎo)致整個構(gòu)件斷裂。故設(shè)計和制造焊接結(jié)構(gòu)時，必須設(shè)法 減小焊接應(yīng)力和防止變形超過允許值 。 焊件在焊接過程中受到 不均勻加熱和冷卻 是產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的主要原因。 自由狀態(tài) —— 不能完全自由膨脹和收縮 加熱時，產(chǎn)生變形 ,不產(chǎn)生應(yīng)力； 冷卻后 ,沒有殘余變形 ,也沒有殘余應(yīng)力216。 非剛性夾持 —— 不能完全自由膨脹和收縮加熱時， 金屬受壓應(yīng)力 ,產(chǎn)生 一定量 塑性壓縮變形 。41二、 焊接變形與應(yīng)力的危害可能使焊接結(jié)構(gòu) 尺寸不合要求，組裝困難，間隙大小不一致等 ，同時使結(jié)構(gòu)件形狀發(fā)生變化，產(chǎn)生附加應(yīng)力，降低承載能力。另外，殘余應(yīng)力 處于不穩(wěn)定狀態(tài) ，在一定條件下應(yīng)力會逐步衰減而逐步 增大變形 ，使 構(gòu)件尺寸不穩(wěn)定 。 焊接變形216。p焊接應(yīng)力是十分有害的。（２）采取合理的焊接順序 ， 盡可能使焊縫自由的收縮，以減小應(yīng)力。減少焊接應(yīng)力的工藝措施ⅡⅠⅢⅡⅠⅢ1244（３）采用焊接預(yù)熱的方法 減小焊件溫差， 從而減少焊接應(yīng)力，同時還能減少焊接變形。另外，對 厚大焊件 采用 多層多道焊也可減少焊接應(yīng)力 。（６）焊后進行 消除應(yīng)力的退火。 這種方法可以消除殘余應(yīng)力 80％左右 。452.在焊接時，凡是 有助于消除焊接應(yīng)力的方法都有助于消除焊接變形 。46（１）盡量將焊縫對稱布置， 讓變形相互抵消。 在焊接時，使焊件按角變形方向的反方向放置，以抵消焊接變形，如圖 1020所示。48 采用定位焊組裝也可防止焊接變形。（４）采用 焊接前 剛性固定的方法 限制焊接變形 ，但這樣會產(chǎn)生較大的 焊接應(yīng)力。（５） 焊前預(yù)熱， 焊接時，通過強制冷卻， 減小焊縫及其附近區(qū)域受熱量，從而 減小焊接變形 （如圖 1024所示） （１）機械矯正法　 利用機械外力來強迫焊件的焊接變形區(qū)產(chǎn)生反向塑性變形來矯正焊接變形。3.加熱區(qū)一般呈三角形，防止熱量集中。 這些缺陷減少了 焊縫有效截面 ， 產(chǎn)生應(yīng)力集中 ，使 構(gòu)件承載能力 和 疲勞強度降低 ，易 產(chǎn)生破裂甚至脆斷 ，其中 危害最大 的 焊接裂紋 和 氣孔 。 熱裂紋的微觀特征 是 沿晶界開裂 ， 所以又稱晶間裂紋 。 晶間存在液態(tài)