焊接的实质 焊接的实质是使两个分离的物体通过加热或加压,或两者并用 在用或不用填充材料的条件下借助于原子间或分子间的联系与质 点的扩散作用形成一个整体的过程 1.焊接电弧 由焊接电源供给、具有一定电压的两极间或电极与母材间,在气 体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。电弧燃烧 后,弧柱中充满了高温电离气体,放出大量的热能和强烈的光 焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成。如图3-1所示。阴 极区是电弧紧靠负电极的区域,阴极区很窄,约为0.1um-0.0lum, 温度约为2400K。阳极区是指电弧紧靠正电极的区域,阳极区较阴 极区宽,约为10um-lum,温度约为2600K。电弧阳极区和阴极区 之间的部分称为弧柱,弧柱区温度最高,可达6000K-8000K。焊接 电弧两端间(指电极端头和熔池表面间)的最短距离称为弧长 工程材料与热加工基础—程晓宇
工程材料与热加工基础—程晓宇 ▪ 一、 焊接的实质 • 焊接的实质是使两个分离的物体通过加热或加压，或两者并用， 在用或不用填充材料的条件下借助于原子间或分子间的联系与质 点的扩散作用形成一个整体的过程。 • 1. 焊接电弧 • 由焊接电源供给、具有一定电压的两极间或电极与母材间，在气 体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。电弧燃烧 后，弧柱中充满了高温电离气体，放出大量的热能和强烈的光。 焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成。如图3-1所示。阴 极区是电弧紧靠负电极的区域，阴极区很窄，约为0.1um-0.01um， 温度约为2400K。阳极区是指电弧紧靠正电极的区域，阳极区较阴 极区宽，约为10um-1um，温度约为2600K。电弧阳极区和阴极区 之间的部分称为弧柱，弧柱区温度最高，可达6000K-8000K。焊接 电弧两端间（指电极端头和熔池表面间）的最短距离称为弧长
坪条 极区 阳极区 孤柱 二电源 工件 坪提电弧 图11-1焊接电弧示意图 工程材料与热加工基础—程晓宇
工程材料与热加工基础—程晓宇 图11-1 焊接电弧示意图
2焊接的冶金特点 1)熔池中冶金反应不充分,化学成分有较大的不均 匀性,常常发生偏析、夹杂等缺陷。 2)在高温电弧作用下,氧、氢、氮等气体分子吸收 电弧热量而分解成化学性质十分活泼的原子或离子状 态,它们很容易溶解在液体金属之中,造成气孔、氧 化、脆化和其它缺陷。 3)在熔剂或药皮中加入比铁氧化能力强的硅铁、锰 铁等物质,除起到渗入合金作用、补充烧损元素外, 亦可起到脱氧作用 4)焊缝中硫或磷的质量分数超过0.04%时,极易产生 裂纹。因此,应选用含硫、磷低的焊接原材料,并通 过在焊剂或药皮中加石灰石、氟石等脱硫脱磷,以保 证焊缝质量 工程材料与热加工基础—程晓宇
工程材料与热加工基础—程晓宇 • 2. 焊接的冶金特点 ▪ 1）熔池中冶金反应不充分，化学成分有较大的不均 匀性，常常发生偏析、夹杂等缺陷。 ▪ 2）在高温电弧作用下，氧、氢、氮等气体分子吸收 电弧热量而分解成化学性质十分活泼的原子或离子状 态，它们很容易溶解在液体金属之中，造成气孔、氧 化、脆化和其它缺陷。 ▪ 3）在熔剂或药皮中加入比铁氧化能力强的硅铁、锰 铁等物质，除起到渗入合金作用、补充烧损元素外， 亦可起到脱氧作用。 ▪ 4）焊缝中硫或磷的质量分数超过0.04%时，极易产生 裂纹。因此，应选用含硫、磷低的焊接原材料，并通 过在焊剂或药皮中加石灰石、氟石等脱硫脱磷，以保 证焊缝质量
做碳铡悍接越影响区的组织变化 位是B)2已禁是离 区 再结篇区 图11-2低碳钢焊接热影响区的组织变化 工程材料与热加工基础—程晓宇
工程材料与热加工基础—程晓宇 图11-2 低碳钢焊接热影响区的组织变化
焊接热过程对焊接接头组织、性能的影响 (一)焊接热循环 焊接时,电弧沿焊件逐渐移动并对焊件进行局部加热 焊件经焊接后所形成的结合部分称为焊缝。焊缝及其 邻近区域的总称叫焊缝区。 在焊接过程中,焊缝区金属从常温被加热到最高温度, 然后再逐渐冷却到常温。由于焊件上各点所处的位置 不同,其被加热的最高温度亦不相同;而热量的传递 需要一定的时间,故各点达到其最高温度的时间亦不 相同。在焊接热源作用下,焊件上某点的温度随时间 变化的过程称为焊接热循环。 工程材料与热加工基础—程晓宇
工程材料与热加工基础—程晓宇 ▪ 二、 焊接热过程对焊接接头组织、性能的影响 • （一） 焊接热循环 • 焊接时，电弧沿焊件逐渐移动并对焊件进行局部加热。 焊件经焊接后所形成的结合部分称为焊缝。焊缝及其 邻近区域的总称叫焊缝区。 • 在焊接过程中，焊缝区金属从常温被加热到最高温度， 然后再逐渐冷却到常温。由于焊件上各点所处的位置 不同，其被加热的最高温度亦不相同；而热量的传递 需要一定的时间，故各点达到其最高温度的时间亦不 相同。在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间 变化的过程称为焊接热循环