焊接冶金學(xué)-第3講

1、第一章 焊接化學(xué)冶金1第一章焊接化學(xué)冶金第一章 焊接化學(xué)冶金2第一節(jié) 焊接化學(xué)冶金過(guò)程特點(diǎn)第二節(jié) 氣相與金屬的作用第三節(jié) 熔渣與金屬的作用 第四節(jié) 合金過(guò)渡第一章第一章- -焊接化學(xué)冶金焊接化學(xué)冶金第一章 焊接化學(xué)冶金3重點(diǎn)內(nèi)容重點(diǎn)內(nèi)容1、焊接化學(xué)冶金過(guò)程特點(diǎn)2、熔敷速度、熔合比3、氣相對(duì)金屬的作用（H）4、焊接化學(xué)冶金的一般規(guī)律5、熔渣的作用性質(zhì)6、合金過(guò)渡問(wèn)題第一章 焊接化學(xué)冶金4焊接化學(xué)冶金過(guò)程：熔化焊時(shí)，焊接區(qū)內(nèi)各種物質(zhì)之間在高溫下相互作用的過(guò)程。要點(diǎn)：各種物質(zhì)包括氣體、液態(tài)金屬、熔渣。 1-1 1-1 焊接化學(xué)冶金過(guò)程特點(diǎn)焊接化學(xué)冶金過(guò)程特點(diǎn)第一章 焊接化學(xué)冶金5普通化學(xué)冶金過(guò)程和焊

2、接化學(xué)普通化學(xué)冶金過(guò)程和焊接化學(xué)冶金過(guò)程對(duì)比冶金過(guò)程對(duì)比 普通化學(xué)冶金過(guò)程是對(duì)金屬熔煉加工過(guò)程，在放牧特定的爐中進(jìn)行。 焊接化學(xué)冶金過(guò)程是金屬在焊接條件下，再熔煉的過(guò)程，焊接時(shí)焊縫相當(dāng)高爐。 二者共同點(diǎn)二者共同點(diǎn)：金屬冶煉加工。第一章 焊接化學(xué)冶金6不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：1）原材料不同 普冶材料：礦石、焦炭、廢鋼鐵等。 焊金材料：焊條、焊絲、焊劑等。 2）目的不同 普冶：提煉金屬；焊冶：對(duì)金屬再熔煉，以滿足構(gòu)件性能第一章 焊接化學(xué)冶金7一、焊條熔化及熔池的形成一、焊條熔化及熔池的形成 （一）焊條的加熱及熔化（一）焊條的加熱及熔化 1 1、焊條的加熱、焊條的加熱 1) 電阻熱：焊接電流通過(guò)焊芯時(shí)產(chǎn)生的

3、電阻熱。2) 電弧熱：焊接電弧傳給焊條端部的熱量。3) 化學(xué)反應(yīng)熱：藥皮部分化學(xué)物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量。 第一章 焊接化學(xué)冶金8 2、焊條金屬的熔化速度、焊條金屬的熔化速度 焊條金屬的平均熔化速度 gM=G/t =pI p為焊條熔化系數(shù) gM焊條金屬的平均熔敷速度 gD=GD/t=HI gD為焊條的平均熔敷速度 損失系數(shù)損失系數(shù) =(G-GD)/G=(gM-gD)/gD=1-H/P H=(1-) P第一章 焊接化學(xué)冶金93、焊條金屬熔滴及過(guò)渡特性、焊條金屬熔滴及過(guò)渡特性1) 熔滴過(guò)渡形式熔滴過(guò)渡形式 短路過(guò)渡、顆粒過(guò)渡、附壁過(guò)渡、射流過(guò)渡、旋轉(zhuǎn)射流過(guò)渡。堿性焊條：短路過(guò)渡和大顆粒過(guò)渡；酸性焊

4、條：細(xì)顆粒過(guò)渡和附壁過(guò)渡。 第一章 焊接化學(xué)冶金10第一章 焊接化學(xué)冶金112) 熔滴的比表面積和作用時(shí)間熔滴的比表面積和作用時(shí)間熔滴的比表面積S：熔熵的表面積與其質(zhì)量之比。S=Ag/Vg=4R2/(4/3R3)=3/RI,R,S，利于冶金反應(yīng)進(jìn)行。熔滴的平均作用時(shí)間是指熔滴的平均質(zhì)量與一個(gè)周期內(nèi)焊芯的平均熔化速度之比。第一章 焊接化學(xué)冶金123) 熔滴的溫度熔滴的溫度 實(shí)測(cè)手工電弧焊碳鋼焊條：2100-2700K，熔渣平均溫度：1600C0 第一章 焊接化學(xué)冶金13（二）熔池的形成（二）熔池的形成1、熔池的形狀和尺寸、熔池的形狀和尺寸 熔池為半橢球，幾何尺寸為L(zhǎng)=P2IU 其中，P2是比例系

5、數(shù)，取決于焊接方法和規(guī)范。I是焊接電流，U是焊接電壓，上式適用于點(diǎn)狀熱源 。第一章 焊接化學(xué)冶金14第一章 焊接化學(xué)冶金15 2、熔池質(zhì)量和存在時(shí)間、熔池質(zhì)量和存在時(shí)間 tmax=L/v tcp=Gp/vAw AW焊縫的橫截面積 3、熔池溫度、熔池溫度 熔池中部溫度最高，頭部次之，其次是尾部。第一章 焊接化學(xué)冶金16第一章 焊接化學(xué)冶金171）液態(tài)金屬密度差引起自由對(duì)流運(yùn)動(dòng)2）表面張力差強(qiáng)迫對(duì)流運(yùn)動(dòng)3） 熔池中各種機(jī)械力攪拌4）對(duì)焊接質(zhì)量的影響4、熔池運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、熔池運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 第一章 焊接化學(xué)冶金18二、焊接過(guò)程中對(duì)熔融金屬二、焊接過(guò)程中對(duì)熔融金屬的保護(hù)的保護(hù) 1、氣渣聯(lián)合保護(hù)2、渣保護(hù)3、氣保

6、護(hù)4、真空保護(hù)5、自保護(hù)保護(hù)方式保護(hù)方式 第一章 焊接化學(xué)冶金19三、焊接化學(xué)冶金反應(yīng)區(qū)及反三、焊接化學(xué)冶金反應(yīng)區(qū)及反應(yīng)條件應(yīng)條件 1 1、藥皮反應(yīng)區(qū)、藥皮反應(yīng)區(qū)：指焊條受熱后，直到焊條藥皮熔點(diǎn)前發(fā)生的一些反應(yīng)。焊接方法不同，冶金反應(yīng)階段也不同。以手工電弧焊手工電弧焊為例，加以討論 1) 水分蒸發(fā)2) 某些物質(zhì)分解3) 鐵合金氧化 第一章 焊接化學(xué)冶金20第一章 焊接化學(xué)冶金212 2）、熔滴反應(yīng)區(qū)）、熔滴反應(yīng)區(qū) 指熔滴形成.長(zhǎng)大.脫離焊條.過(guò)渡到熔池之前 特點(diǎn)特點(diǎn): : ).溫度高).與氣體.熔渣的接觸面積大 ).時(shí)間短速度快 ).熔渣和熔滴金屬進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌,混合. 第一章 焊接化學(xué)冶金2

7、23 3、熔池反應(yīng)區(qū)、熔池反應(yīng)區(qū) 1）、熔池T 16001900低于熔滴T 比表面積2 )、接觸面積小3130 3）、時(shí)間長(zhǎng) 手工焊38秒埋弧焊625s4）、攪拌沒(méi)有熔滴階段激烈5）、熔池溫度不均勻的 突出特點(diǎn) 熔池前斗部分發(fā)生金屬熔化和氣體的吸收,利于吸熱反應(yīng)熔池后斗部分發(fā)生金屬凝固和氣體的析出,利于放熱反應(yīng) 第一章 焊接化學(xué)冶金23四、焊接工藝條件與化學(xué)冶金四、焊接工藝條件與化學(xué)冶金反應(yīng)的關(guān)系反應(yīng)的關(guān)系 （一）、熔合比的影響（一）、熔合比的影響焊接規(guī)范：焊接金屬（焊條、焊絲）和局部熔化的母材組成。 熔合比熔合比：焊縫金屬中，局部熔化的母材所占的比例。= ：熔合比 F1 ：熔化母材的面積 F

8、2 ：填充金屬的面積 211FFF第一章 焊接化學(xué)冶金24焊接電流I的變化 冶金反應(yīng)不充分（二）、（化學(xué)反應(yīng)條件的影響）熔（二）、（化學(xué)反應(yīng)條件的影響）熔滴過(guò)渡特性的影響滴過(guò)渡特性的影響 滴tI焊接電壓V的變化 U 弧長(zhǎng) 冶金反應(yīng)充分滴t本節(jié)結(jié)束第一章 焊接化學(xué)冶金25 1-2 1-2 氣相與金屬的作用氣相與金屬的作用一、焊接區(qū)內(nèi)的氣體一、焊接區(qū)內(nèi)的氣體 （一）氣體的來(lái)源和產(chǎn)生（一）氣體的來(lái)源和產(chǎn)生來(lái)源：來(lái)源：1.焊接材料 2.氣體介質(zhì) 3.焊絲和母材表面上的油銹等雜質(zhì)。 4.金屬和熔渣的蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體 22222NOOHHCOCO、成分：成分： 金屬及熔渣蒸氣第一章 焊接化學(xué)冶金26第一章

9、焊接化學(xué)冶金27二、氮與金屬作用 來(lái)源：來(lái)源：主要是焊接區(qū)周圍的空氣。氮與金屬作用有兩種情況。 1、不與氮發(fā)生作用的金屬，即不能熔解氮又不形成氮化物，可用N作為保護(hù)氣體。 2、與氮發(fā)生作用的金屬，即能溶解氮又能形成氮化物，這種情況下就要防止焊縫金屬的氮化。第一章 焊接化學(xué)冶金28(一一)氮在金屬中的溶解氮在金屬中的溶解 1）原子形式溶于液態(tài)金屬 2）以NO形式溶入 3）以氮離子形式溶入 （二）氮對(duì)焊接質(zhì)量的影響（二）氮對(duì)焊接質(zhì)量的影響 1) 時(shí)效脆化2) 氣孔 3) 有利一面 ：可作為合金元素加入鋼中，一般指高合金鋼 。第一章 焊接化學(xué)冶金29第一章 焊接化學(xué)冶金30（三）影響焊縫含氮量的因素

10、及控制措施（三）影響焊縫含氮量的因素及控制措施 1 1）、機(jī)械保護(hù)）、機(jī)械保護(hù)：氣一渣保護(hù)、渣保護(hù)、氣體保護(hù)、抽真空。對(duì)于適渣型焊條：保護(hù)效果取決于藥皮的數(shù)量及成分 2 2）、焊接工藝規(guī)范影響）、焊接工藝規(guī)范影響 ：3 3）、焊絲成分的影響）、焊絲成分的影響 ：增加焊絲或藥皮中的含碳量可降低焊縫中的含氮量d第一章 焊接化學(xué)冶金31三、氫對(duì)金屬的作用三、氫對(duì)金屬的作用 （一）、氫在金屬中的溶解（一）、氫在金屬中的溶解 1 1、來(lái)源：、來(lái)源：焊條藥皮、焊劑、焊絲藥芯中水分，藥皮中有機(jī)物為、焊件表面雜質(zhì)（銹、油）空氣中水分 第一類能形成穩(wěn)定氫化物金屬 第二類不形成穩(wěn)定氫化物的金屬 第一章 焊接化學(xué)冶

11、金322 2、氫的溶解機(jī)構(gòu)、氫的溶解機(jī)構(gòu) 焊接區(qū)為氫可以處于分子、原子和離子狀態(tài) 1).氫以原子形式溶入2).以 溶入 3).以 溶入 OHH第一章 焊接化學(xué)冶金333、的影響因素的影響因素氫與金屬作用的特點(diǎn)，把金屬分為兩類 與氫形成穩(wěn)定氫化物的金屬 不與氫形成穩(wěn)定氫化物的金屬 合金元素的影響 ：氫在鐵中溶解度受合金元素影響 bairNTVTZ.0.MCCNFraie第一章 焊接化學(xué)冶金34（二）、焊縫金屬中的氫及其擴(kuò)散（二）、焊縫金屬中的氫及其擴(kuò)散 1. 1.存在形式存在形式 擴(kuò)散氫：氫以原子或質(zhì)子形式存在的并可在金屬晶格中自由擴(kuò)散。 殘余氫（剩余氫）：氫原子擴(kuò)散聚集到金屬的晶格缺陷，顯微裂

12、紋和非金屬夾雜物的邊緣空隙中，結(jié)合成分子不能自由擴(kuò)散。 總含氫量=擴(kuò)散氫剩余氫第一章 焊接化學(xué)冶金35.氫在焊縫中分布?xì)湓诤缚p中分布 （1）氫沿長(zhǎng)度方向的分布基本均勻但火口處含氫量較高。 （2）氫沿焊接接頭橫斷面的分布 （3）母材與焊縫的匹配 第一章 焊接化學(xué)冶金36（三）、氫對(duì)焊接質(zhì)量的影響（三）、氫對(duì)焊接質(zhì)量的影響 暫態(tài)現(xiàn)象：脆化、白點(diǎn)、經(jīng)時(shí)效、熱處理可消除 永久現(xiàn)象：氣孔、改變組織、顯微斑點(diǎn)、冷裂紋、不可消除 1)1)、氫脆、氫脆 氫在室溫附近， 氫溶解在金屬晶格中，引起鋼的塑性嚴(yán)重下降現(xiàn)象第一章 焊接化學(xué)冶金372)2)、白點(diǎn)、白點(diǎn) 肉眼可見(jiàn)，直徑0.53mm中心處有氣孔或小的夾渣，外

13、圍有塑性裂斷的痕跡，象魚(yú)眼似的也稱“魚(yú)眼”. 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：白點(diǎn)是在塑性變形階段產(chǎn)生的?！罢T捕理論誘捕理論”解釋：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(jié)合成氫分子,在拉伸試驗(yàn)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(kuò)散到微裂紋金屬晶格內(nèi),引起金屬脆化。 第一章 焊接化學(xué)冶金383)3)、氣孔、氣孔 4) 4)、組織變化和顯微斑點(diǎn)、組織變化和顯微斑點(diǎn) 焊縫金屬AM時(shí)，由于氫在A有較大的溶解度，當(dāng)含氫量高的焊縫自A化，溫度冷卻時(shí)，引起局部A過(guò)冷殘余A增加，殘余AM時(shí)，富氫的組織內(nèi)產(chǎn)生大的內(nèi)應(yīng)力，造成顯微裂

14、紋 5)5)、產(chǎn)生冷裂紋、產(chǎn)生冷裂紋第一章 焊接化學(xué)冶金39（四）控制氫的措施（四）控制氫的措施 1)、限制焊接材料的含氫量，藥皮成分 2)、嚴(yán)格清理工件及焊絲：去銹、油污、吸附水分 3)、冶金處理 4)、調(diào)整焊接規(guī)范 5)、焊后脫氫處理 第一章 焊接化學(xué)冶金40四、氧對(duì)金屬的作用四、氧對(duì)金屬的作用 （一）氧在金屬中的溶解（一）氧在金屬中的溶解 1).以原子氧形式溶解 2).以FeO形式溶解 （二）金屬被氧化的途徑（二）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(duì)金屬的氧化 2).CO2對(duì)金屬的氧化 3).H2O氣對(duì)金屬的氧化 4).混合氣體對(duì)金屬的氧化 第一章 焊接化學(xué)冶金

15、41（三）氧對(duì)焊接質(zhì)量的影響（三）氧對(duì)焊接質(zhì)量的影響 1).機(jī)械性能下降2).化學(xué)性能變差 3).產(chǎn)生氣孔CO合金元素?zé)龘p4).工藝性能變差 （四）防止措施（四）防止措施 一防二脫 本節(jié)結(jié)束第一章 焊接化學(xué)冶金421-3 1-3 熔渣與金屬的作用熔渣與金屬的作用 熔渣：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(fù)合物。 一、焊接熔渣一、焊接熔渣（一）熔渣的作用、成分及分類（一）熔渣的作用、成分及分類 1.熔渣的作用熔渣的作用 1).機(jī)械保護(hù)作用 2).冶金處理作用 3).改善工藝性能 第一章 焊接化學(xué)冶金432.熔渣的成分和分類熔渣的成分和分類 1).熔渣成分熔渣成分：大體由氧化物、

16、氯化物、氟化物、硼酸鹽類組成是多種化學(xué)組成的復(fù)雜體系。 2).熔渣分為三類熔渣分為三類 第一類 氧化物型 第二類 鹽氧化物型 第三類 鹽型 第一章 焊接化學(xué)冶金44（二）熔渣結(jié)構(gòu)理論（二）熔渣結(jié)構(gòu)理論 液態(tài)熔渣的結(jié)構(gòu)有兩種理論： 分子理論分子理論和離子理論離子理論 分子理論可簡(jiǎn)明的定性為解釋熔渣與金屬之間的冶金反應(yīng),但不能解釋一些重要現(xiàn)象，如導(dǎo)電性、電解等。 第一章 焊接化學(xué)冶金451.分子理論：分子理論：1).液態(tài)熔渣由自由氧化物及其復(fù)合物的分子液態(tài)熔渣由自由氧化物及其復(fù)合物的分子組成組成2).氧化物之間成鹽反應(yīng)服從質(zhì)量作用定律氧化物之間成鹽反應(yīng)服從質(zhì)量作用定律 )()()(22OSOCOS

17、OCkiaia當(dāng)Tk自由氧化物濃度復(fù)合物濃度熔渣活性Tk自由氧化物濃度復(fù)合物濃度熔渣活性 QOSOCOSOCiaia22第一章 焊接化學(xué)冶金463).只有自由氧化物才能與金屬作用只有自由氧化物才能與金屬作用)()(enneFOMMOFCOFOOFee)(4).各氧化物之間的化學(xué)親和力可近似用生各氧化物之間的化學(xué)親和力可近似用生成復(fù)合物時(shí)的熱效應(yīng)來(lái)衡量成復(fù)合物時(shí)的熱效應(yīng)來(lái)衡量卡59002OSOFOSOFieie卡28400)(2222OSOCOSOCiaia第一章 焊接化學(xué)冶金475). .液態(tài)熔渣是理想的熔體液態(tài)熔渣是理想的熔體-服從理想溶液定律服從理想溶液定律 分子理論可簡(jiǎn)明的定性解釋熔渣與

18、金屬之間的冶金反應(yīng),但不能解釋一些重要現(xiàn)象，如導(dǎo)電性、電解等。第一章 焊接化學(xué)冶金482.離子理論：離子理論： 1).熔滴是由簡(jiǎn)單和復(fù)雜的離子組成的中性溶液負(fù)電性大的元素以負(fù)離子形式存在負(fù)電性小的元素以正離子形式存在 堿性渣中 少，氧以自由氧離子形式存在酸性渣中SiO2多，形式復(fù)雜的離子. 之間形成離子團(tuán)，極性鍵結(jié)合.OClF.eeaFFKC.2OSi2O44OSi693OSiOSi第一章 焊接化學(xué)冶金492).離子的分布，聚集和相互作用取決于它離子的分布，聚集和相互作用取決于它的綜合矩的綜合矩 綜合矩綜合矩= =Z/r r=Z/r r=其子其子Z Z離子電荷（靜電單位）離子電荷（靜電單位）r

19、 r離子半徑離子半徑離子綜合矩越大，靜電場(chǎng)愈強(qiáng)，與其它離子作用力愈大離子綜合矩越大，靜電場(chǎng)愈強(qiáng)，與其它離子作用力愈大綜合矩綜合矩如如 綜合矩最大綜合矩最大cm810 rT4Si負(fù)離子 綜合矩最大.二者可結(jié)合成或更復(fù)雜的離子當(dāng)綜合矩 r綜合矩2O44SiO第一章 焊接化學(xué)冶金50鹽型簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)均勻溶液，氧化型熔渣具有復(fù)鹽型簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)均勻溶液，氧化型熔渣具有復(fù)雜網(wǎng)狀，結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分更不均勻的離子溶雜網(wǎng)狀，結(jié)構(gòu)的化學(xué)成分更不均勻的離子溶液，鹽液，鹽氧化物型比較復(fù)雜的化學(xué)成分微觀氧化物型比較復(fù)雜的化學(xué)成分微觀不均的離子溶液。不均的離子溶液。 2O2O3).3).液態(tài)熔渣與金屬之間相互作用的過(guò)程是原子與離子

20、液態(tài)熔渣與金屬之間相互作用的過(guò)程是原子與離子交換電荷的過(guò)程交換電荷的過(guò)程離子理論離子理論分子理論分子理論由于離子交換電荷、運(yùn)動(dòng)、形成電流由于離子交換電荷、運(yùn)動(dòng)、形成電流.)(2 2)(24SiFeFeSi)(2 2)(2SiFeOFeSiO第一章 焊接化學(xué)冶金51（三）熔渣的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.1.熔渣的堿度熔渣的堿度分子理論認(rèn)為熔渣中的氧化物按其性質(zhì)可分為三類1).酸性氧化物 SiO2 TiO2 P2O52).堿性氧化物 K2O Na2O CaO MgO BaO MnO FeO3).中性氧化物 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3第一章 焊接化學(xué)冶金52根據(jù)分子理論堿度的定義為：B= (R

21、2O+RO)/ RO2R 2O、RO熔渣中堿性氧化物的摩爾分?jǐn)?shù) RO2 熔渣中酸性氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)堿度B的倒數(shù)稱為酸度B11 堿 B11.3堿B1 1 酸 B1 1 中第一章 焊接化學(xué)冶金53離子理論對(duì)堿度定義液態(tài)熔渣中自由氧離子的濃度定義為堿度.B2=aiMiMi-渣中第i種氧化物的摩爾分?jǐn)?shù);ai-渣中第i種氧化物的堿度系數(shù);B2 0 堿B2 0 酸B2=0 中第一章 焊接化學(xué)冶金54)(005. 0017. 0)(007. 0)(014. 0006. 0015. 0018. 0122322222ZrOTiOOAlSiOFeOMnOOKONaCaFMgOCaOB式中CaO、MgO、CaF2、

22、SiO2 等以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)B11 堿 B1 1 酸 B1 1 中第一章 焊接化學(xué)冶金552.熔渣的粘度熔渣的粘度(1)溫度對(duì)粘度的影響長(zhǎng)渣:T短渣:(2)熔渣成分對(duì)粘度的影響 CaFCaF2 2 CaO CaO SiO2 SiO2第一章 焊接化學(xué)冶金563.3.熔渣的表面張力熔渣的表面張力實(shí)際氣相與熔渣間的界面張力.鍵能越大表面張力越大.金屬鍵:K2O Na2O CaO MgO BaO MnO FeO共價(jià)鍵:SiO2 TiO2 P2O5第一章 焊接化學(xué)冶金574.4.熔渣的熔點(diǎn)熔渣的熔點(diǎn)藥皮熔點(diǎn)藥皮熔點(diǎn): :藥皮熔化溫度藥皮熔化溫度熔渣熔點(diǎn)熔渣熔點(diǎn): :固態(tài)熔渣熔化溫度固態(tài)熔渣熔化溫度焊接鋼的

23、熔點(diǎn)在焊接鋼的熔點(diǎn)在1150-13501150-1350第一章 焊接化學(xué)冶金58二、活性熔渣對(duì)焊縫金屬的氧化二、活性熔渣對(duì)焊縫金屬的氧化（一）擴(kuò)散氧化L=(FeO)/FeO TL飽和SiO2 lgL=4906/T -1.877飽和CaO lgL=5014/T -1.980第一章 焊接化學(xué)冶金59（二）置換氧化(SiO2) +2FeSi+2FeOT反應(yīng)向右進(jìn)行l(wèi)gKSi=(FeO)2Si/(SiO2)=-13460/T+6.04(MnO)+Fe=Mn+ FeOlgKMn=(FeO)Mn/(MnO)=-6600/T+3.16第一章 焊接化學(xué)冶金60AF=SiO2+042B12(MnO)/100B1

24、AF0.6 高活性 AF=0.30.1低活性AF=0.6-0.3 活性能 AF 0.1惰性第一章 焊接化學(xué)冶金61三、焊縫金屬的脫氧三、焊縫金屬的脫氧（一）脫氧的目的和選擇脫氧的原則（二）先期脫氧藥皮反應(yīng)區(qū)Fe2O3+Mn=MnO+2FeO CaCO3+Mn=CaO+CO+MnO第一章 焊接化學(xué)冶金62（三）沉淀脫氧1 Mn的脫氧Mn+FeO=Fe+(MnO)K=aMnO/aMn.aFeO=MnO.(MnO)/aMn.aFeO第一章 焊接化學(xué)冶金632 Si的脫氧Si+2FeO (SiO2) +2Fe3 Si/Mn聯(lián)合脫氧第一章 焊接化學(xué)冶金64（四）擴(kuò)散脫氧L=(FeO)/FeO TL第一章

25、 焊接化學(xué)冶金65四、焊縫金屬中硫和磷的控制四、焊縫金屬中硫和磷的控制（一）焊縫中硫的危害及控制（一）焊縫中硫的危害及控制1.硫的危害2.控制硫的措施（1）限制焊接材料中含硫量（2）用冶金方法脫硫第一章 焊接化學(xué)冶金66堿性焊條脫硫堿性焊條脫硫(CaO)FeS(CaS)(FeO)(MnO)FeS(MnS)(FeO)脫硫劑：堿性氧化物、錳脫硫Mn+Fes=(MnO)+FeLgK=8220/T-1.86 T K 有利于脫硫(MgO)FeS(MgS)(FeO)第一章 焊接化學(xué)冶金67（二）焊縫中磷的危害及控制（二）焊縫中磷的危害及控制1.磷的危害 2.控制磷的措施（1）限制焊接材料中含磷量（2）脫硫

26、反應(yīng) a）.FeO將磷氧化生成P2O5b）.使之與渣中的堿性氧化物生成穩(wěn)定的磷酸鹽2Fe3P+5(FeO)+3(CaO)= (CaO)3.P2O3+11Fe2Fe3P+5(FeO)+4(CaO)= (CaO)4.P2O3+11Fe第一章 焊接化學(xué)冶金68 1-4 1-4 合金過(guò)渡合金過(guò)渡一、合金過(guò)渡的目的及方式一、合金過(guò)渡的目的及方式（一）目的:補(bǔ)嘗;改善;特殊性能（二）方式：1.應(yīng)用合金焊絲或帶極 2.應(yīng)用藥芯焊絲或藥芯焊條 3.應(yīng)用合金藥皮或粘結(jié)焊劑 4.應(yīng)用合金粉未第一章 焊接化學(xué)冶金69二、合金過(guò)渡過(guò)程的理論分析二、合金過(guò)渡過(guò)程的理論分析（一）合金劑過(guò)渡的方式合金渣-液渣-液界面液態(tài)金

27、屬中溶解擴(kuò)散攪拌均勻.(二）在合金過(guò)渡過(guò)程中各階段的作用Kb0.4 熔滴過(guò)渡為主 Kb0.4 熔池過(guò)渡為主第一章 焊接化學(xué)冶金70第一章 焊接化學(xué)冶金71（三）合金過(guò)渡時(shí)的物質(zhì)平衡Md=M0-(Msl+Mxo)Md-過(guò)渡到熔敷的合金量;M0-原始加入量Msl-殘留損失Mxo-氧化損失第一章 焊接化學(xué)冶金72三、合金過(guò)渡系數(shù)用及其影響因素三、合金過(guò)渡系數(shù)用及其影響因素（一）合金過(guò)渡系數(shù)（一）合金過(guò)渡系數(shù)KbCcoCcwCdCeCd式中Cd-合金元素在熔敷金屬中含量Ce-合金元素原始含量Cco-合金元素在藥皮中的含量Ccw-在焊芯中的含量第一章 焊接化學(xué)冶金73（二）影響過(guò)渡系數(shù)的因素（二）影響過(guò)渡系數(shù)的因素1.合金元素的物化性質(zhì)Cu、Ni、Co、Fe、W、Mo、Cr、Mn、V、Si、Ti、Zr、Al在1600各種合金元素對(duì)氧的親和力 由左到右增強(qiáng) 2.合金元素的含量合金元素的含量 ,但增加一定時(shí),趨于定值. 3.合金劑的粒度 4.藥皮的成分藥皮或焊劑的氧化勢(shì)合金元素與其氧化物共存時(shí), 合金元素與其氧化物與渣的酸堿性相同時(shí), 5.藥皮重量系數(shù) Kb 第一章 焊接化學(xué)冶金74本章小結(jié)本章小結(jié)本章以手工電弧焊焊接低碳鋼和低合