第三章焊接化学治金 上海充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY
第三章 焊接化学冶金
内容提纲 1 焊接化学冶金过程特点 2 焊接区内的气体与熔渣 3 气体对金属的作用 4 焊缝中硫和磷 5 焊缝金属的合金化
内容提纲 Page . 2 1 焊接化学冶金过程特点 2 焊接区内的气体与熔渣 3 气体对金属的作用 4 焊缝中硫和磷 5 焊缝金属的合金化
0.焊接过程中对金属的保护方式 ①熔渣：焊接过程中，焊剂和非金属夹杂经化学反应形成覆盖于 焊缝表面的非金属物质。防止有害气体侵入，防止焊缝高温金 属被空气氧化。 SiO2+TiO2 CaO+MgO Al,O:+MnO CaF, K,O+Na,O BB24 15 37 19 25 3 OK FLUX 15 35 20 25 ·熔渣的作用 ①)机械保护作用：防止有害气体侵入，防止焊缝高温金属被空气氧化； ②改善焊接工艺性能：熔渣中的易电离物质使得电弧易引弧、稳弧，熔渣的物理 化学性质保持焊缝成形、减少飞溅、防止焊缝产生气孔； ③冶金处理：熔渣与液态金属之间的冶金反应可清除焊缝中的杂质(H、0、S、 P),向焊缝过渡合金元素。 ·熔渣的种类 ①盐型熔渣：主要是氯盐、氟盐组成，氧化性很小，易焊A1、T和活性元金属及其合金； ②盐-氧化物型熔渣：主要是氟化物、碱金属或碱金属氧化物组成，氧化性弱，主要用于 焊接各种合金钢； ③氧化物型熔渣：各种氧化物组成，氧化性较强，主要用于焊接低合金钢、碳钢
0. 焊接过程中对金属的保护方式 ① 熔渣：焊接过程中，焊剂和非金属夹杂经化学反应形成覆盖于 焊缝表面的非金属物质。防止有害气体侵入，防止焊缝高温金 属被空气氧化。 ▪ 熔渣的作用 ①机械保护作用：防止有害气体侵入，防止焊缝高温金属被空气氧化； ②改善焊接工艺性能：熔渣中的易电离物质使得电弧易引弧、稳弧，熔渣的物理 化学性质保持焊缝成形、减少飞溅、防止焊缝产生气孔； ③冶金处理：熔渣与液态金属之间的冶金反应可清除焊缝中的杂质（H、O、S、 P），向焊缝过渡合金元素。 ▪ 熔渣的种类 ①盐型熔渣：主要是氯盐、氟盐组成，氧化性很小，易焊Al、Ti和活性元金属及其合金； ②盐－氧化物型熔渣：主要是氟化物、碱金属或碱金属氧化物组成，氧化性弱，主要用于 焊接各种合金钢； ③氧化物型熔渣：各种氧化物组成，氧化性较强，主要用于焊接低合金钢、碳钢。 SiO2+TiO2 CaO+MgO Al2O3+MnO CaF2 K2O+ Na2O BB24 15 37 19 25 3 OK FLUX 15 35 20 25
0.焊接过程中对金属的保护方式 气体保护：保护气体的性质、纯度、焊炬的结构、气流的特性 ③渣-气联合保护：造气剂（有机物、碳酸盐）、造渣剂（钛铁矿、 金红石、大理石、石英砂等) ④真空保护 ⑤自保护：焊丝或药芯中加入脱氧和脱氮剂 保护方式 熔焊方法 熔渣 埋弧焊、电渣焊、不含造气成分的焊条和药芯焊丝焊接 气体 气焊，在惰性气体和其他保护气体（如C02、混合气体）中焊接 熔渣和气体 具有造气成分的焊条和药芯焊丝焊接 真空 真空电子束焊接 自保护 用含有脱氧剂、脱氮剂的自保护焊丝焊接
0. 焊接过程中对金属的保护方式 ② 气体保护：保护气体的性质、纯度、焊炬的结构、气流的特性 ③ 渣-气联合保护：造气剂（有机物、碳酸盐）、造渣剂（钛铁矿、 金红石、大理石、石英砂等） ④ 真空保护 ⑤ 自保护：焊丝或药芯中加入脱氧和脱氮剂
3.1焊接化学冶金的特点 焊接化学冶金：熔焊过程中，焊接区内各种物质直接在高温 下相互作用的过程。金属、熔渣与气相之间进行一系列的相互 作用，如：金属氧化、还原、脱硫、脱磷、渗合金等。 ①特点：熔焊时焊接区内（焊材、弧柱、熔池和熔渣）各种 物质（气相、药皮、液相一熔池金属和熔渣、高温母材） 在高温下的相互作用，包括化学反应、迁移和扩散。 ②作用：焊缝化学冶金过程对焊缝金属的成分、组织、性能、 缺陷等有很大的影响
3.1 焊接化学冶金的特点 ▪ 焊接化学冶金：熔焊过程中，焊接区内各种物质直接在高温 下相互作用的过程。金属、熔渣与气相之间进行一系列的相互 作用，如：金属氧化、还原、脱硫、脱磷、渗合金等。 ①特点：熔焊时焊接区内（焊材、弧柱、熔池和熔渣）各种 物质（气相、药皮、液相－熔池金属和熔渣、高温母材） 在高温下的相互作用,包括化学反应、迁移和扩散。 ②作用：焊缝化学冶金过程对焊缝金属的成分、组织、性能、 缺陷等有很大的影响