中國石油大學(xué)焊接冶金

1、母材金屬；填充金屬；熔敷金屬；焊縫；熔合比母材金屬；填充金屬；熔敷金屬；焊縫；熔合比焊接焊接冶金冶金 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，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。分區(qū)連續(xù)進(jìn)行分區(qū)連續(xù)進(jìn)行熔滴反應(yīng)區(qū)熔滴反應(yīng)區(qū)熔池反應(yīng)區(qū)熔池反應(yīng)區(qū)藥皮反應(yīng)區(qū)藥皮反應(yīng)區(qū)水分的蒸發(fā)水分的蒸發(fā)物質(zhì)的分解物質(zhì)的分解合金的氧化合金的氧化氣體高度分解氣體高度分解 氮?dú)浼ち胰芙?增氧與滲合金 金屬的蒸發(fā) 去氫反應(yīng) 溫度高溫度高 攪拌強(qiáng)烈 反應(yīng)時(shí)間極短 冶金反應(yīng)劇烈 反應(yīng)物接觸面積大平均溫度低比表面積小溫度分布極不均勻反應(yīng)時(shí)間稍長攪拌不太激烈氣氣 體體氣

2、體來源氣體來源氣體成分氣體成分存在形式存在形式擴(kuò)散氫擴(kuò)散氫殘余氫殘余氫總氫量總氫量現(xiàn)現(xiàn) 象象機(jī)機(jī) 理理拉伸位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)、堆積空腔H擴(kuò)散聚集空腔H+HH2壓力變脆氮的來源氮的來源氮在金屬中的存在形式氮在金屬中的存在形式氧的溶解及存在形式氧的溶解及存在形式原子氧原子氧FeO總氧量總氧量增加焊縫的冷脆與熱脆敏感性降低焊縫導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、耐蝕性等使合金元素?zé)龘p，造成飛濺和氣孔L = (FeO) /FeO擴(kuò)散定律擴(kuò)散定律脫脫 氧氧脫氧措施脫氧措施-脫氧劑脫氧劑脫氧方式脫氧方式脫氧方式脫氧方式沉淀脫氧沉淀脫氧擴(kuò)散脫氧擴(kuò)散脫氧先期脫氧先期脫氧藥皮反應(yīng)區(qū)藥皮反應(yīng)區(qū)固態(tài)藥皮中的脫氧劑與藥皮組成物分解的O2和CO2之

3、間的反應(yīng)脫氧過程和脫氧產(chǎn)物與熔滴不發(fā)生直接關(guān)系部位部位過程過程特點(diǎn)特點(diǎn)先期脫氧先期脫氧擴(kuò)散脫氧擴(kuò)散脫氧沉淀脫氧沉淀脫氧擴(kuò)散脫氧擴(kuò)散脫氧液態(tài)金屬與熔渣界面部位部位特點(diǎn)特點(diǎn)以分配定律為理論基礎(chǔ)不會(huì)因脫氧而造成夾雜不是脫氧主要途徑部位部位過程過程特點(diǎn)特點(diǎn)置換脫氧置換脫氧熔滴和熔池內(nèi)溶于液態(tài)金屬中的脫氧劑和FeO反應(yīng)，把鐵還原，且要求脫氧產(chǎn)物浮入渣中碳脫氧碳脫氧錳脫氧錳脫氧硅脫氧硅脫氧硅錳聯(lián)合脫氧硅錳聯(lián)合脫氧最主要的脫氧方式目的目的方式方式把需要的合金元素通過焊接材料過渡到焊縫金屬中的過程補(bǔ)償損失消失缺陷改善組織提高性能獲特殊性能合金焊絲藥芯焊絲合金藥皮合金粉末燒結(jié)焊劑置換脫氧合金過渡系數(shù)定義合金過渡

4、系數(shù)定義)(1 (藥皮焊絲母實(shí)始實(shí)MeKMed-MedMeMeMeb一、作用一、作用二、組成二、組成三、堿度三、堿度酸性氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)堿性氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)B酸性氧化物堿性氧化物B)(005. 0017. 0)(007. 0)(014. 0006. 0015. 0018. 0322222221OAlZrOTiOSiOFeOMnOOKONaCaFMgOCaOB)(3 . 0)(4 . 0322222221OAlZrOTiOSiOCaFFeOMnOOKONaMgOCaOBB1大于大于1時(shí)為堿性渣，小于時(shí)為堿性渣，小于1時(shí)為酸性渣，等于時(shí)為酸性渣，等于1時(shí)為中性渣時(shí)為中性渣 B1大于大于1.5時(shí)為堿

5、性渣，小于時(shí)為堿性渣，小于1.0時(shí)為酸性渣，時(shí)為酸性渣，11.5時(shí)為中性渣時(shí)為中性渣 四、其他性質(zhì)四、其他性質(zhì)氣孔的危害氣孔的危害氣孔的類型氣孔的類型形貌形貌產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因形貌形貌產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因形貌形貌焊接部位的總稱焊接部位的總稱。焊接接頭示意圖1-焊縫；2-熔合區(qū)；3-HAZ；4-母材1、定義、定義 在焊接熱源作用下，焊件上某在焊接熱源作用下，焊件上某點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化過程。點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化過程。 溫度場溫度場2、焊接熱循環(huán)的特征參數(shù)、焊接熱循環(huán)的特征參數(shù)峰值溫度峰值溫度TpTp冷卻速度冷卻速度t t8/58/5冷卻速度冷卻速度t t8/38/3高溫停留時(shí)間高溫停留時(shí)間

6、加熱速度加熱速度 3、影響焊接熱循環(huán)的因素、影響焊接熱循環(huán)的因素1、HAZ固態(tài)相變特點(diǎn)固態(tài)相變特點(diǎn)2、HAZ的組織與性能的組織與性能易淬火鋼焊前熱處理狀態(tài)對(duì)熱影響區(qū)硬度的影響易淬火鋼焊前熱處理狀態(tài)對(duì)熱影響區(qū)硬度的影響 4256166729114VMoCrNiSiMnCCeq 0 4 8 12 16 20 24120092064036080-200奧氏體鋼奧氏體鋼鐵素體鋼鐵素體鋼溫度溫度擴(kuò)散速度擴(kuò)散速度10-5ml/(cm2ss)高強(qiáng)鋼熱影響區(qū)延遲裂紋的形成過程高強(qiáng)鋼熱影響區(qū)延遲裂紋的形成過程 TAFTAMF+PMA三向應(yīng)力區(qū)HHHHHHHH2新三向應(yīng)力區(qū)HHHHHHHH2裂紋尖端焊后20min焊后120min人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知