金属学第四章课件

1、 熔焊时，焊件经过焊接形成结合的部分叫做焊缝；母材因受热的影响(但未熔化)而发生组织变化与力学性能变化的区域叫做热影响区；焊缝与热影响区之间的过渡区域叫做熔合区。上述三个部分共同构成焊接接头(图4-1)。 熔焊时，焊件经过焊接形成结合的部分叫做焊缝；母材因受 焊接过程中，焊缝、热影响区、熔合区的组织和性能会随焊接的热作用过程发生一系列变化。如焊缝区会发生熔化、化学反应、结晶、固态相变等；热影响区会发生组织变化等。所有这些变化总称为焊接冶金过程。冶金过程将决定焊缝的成分和接头的组织以及某些缺陷的形成，从而决定了焊接接头的质量。本章的内容就是介绍焊接热过程、焊接冶金及焊缝结晶的基本知识和基本规律。

2、 焊接过程中，焊缝、热影响区、熔合区的组织和性能会随焊第一节焊接热过程 加热是实现熔焊的必要条件。熔焊的热作用过程是一个局部非均匀加热的过程。这一加热特点造成焊件上温度分布不均匀，并随时间不断变化，而温度的变化势必影响焊接冶金过程各个阶段的进行。因此，在了解焊接冶金有关问题前，必须先掌握焊件上温度分布规律及温度和时间的关系。第一节焊接热过程 加热是实现熔焊的必要条件。熔焊的热一、焊接热源 熔焊的加热特点对热源提出了特殊的要求。焊接方法的发展实际上依赖于热源的发展，而新热源则与能源的开发有密切的关系。20世纪以来，几乎每隔10年就有一种新焊接热源得到应用。 熔焊常用的焊接热源有电弧、化学反应热、

3、等离子弧、激光束、电子束等。其中以电弧应用最为广泛。生产中常用的焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等方法都是以电弧作为热源的。一、焊接热源 熔焊的加热特点对热源提出了特殊的要求。焊 焊接热源所输出的功率在实际应用中并不能全部得到有效利用，而是有一部分损失。一般来说，热源越集中，热量损失越少，利用率越高。如气焊比各种电弧焊的热能利用率低很多。由于影响热源热能利用率的因素有很多，一般情况下，往往不考虑能量损失。以电弧为例，其功率可以表示为 焊接热源所输出的功率在实际应用中并不能全部得到有效利二、焊接温度场 由于熔焊时热源对焊件进行局部加热，同时热源与焊件之间还有相对运动，因此焊件上的温度分布不均匀，而

4、且各点的温度还要随时间而变化。在实际生产中，这些变化还将受焊接方法、焊接参数及产品结构等诸多因素的影响，使焊接区温度的分布和变化要比整体加热的工艺方法(锻造、热处理)复杂得多。本部分内容主要讨论焊件上温度的分布和随时间变化的规律。二、焊接温度场 由于熔焊时热源对焊件进行局部加热，同时 在焊接进行过程中，焊件上温度分布的规律总是热源中心处的温度最高，向焊件边缘温度逐渐下降，不同的母材或热源，下降的快慢不同。 在焊接进行过程中，焊件上温度分布的规律总是热源中心处 焊接时，由于热源要沿一定方向运动，热源前后的温度分布不再对称，等温线(面)的形状将发生变化，图4-3为运动热源加热时，焊件表面的等温线。

5、发生这样的变化是因为热源前面是未经加热的冷金属，温度很快下降，而热源后面则是刚焊完的焊缝，温差较小，所以在热源前面的等温线之间距离缩短，热源后面等温线之间的距离加长，而在热源两侧的分布仍然是对称的(图4-3b)。 焊接时，由于热源要沿一定方向运动，热源前后的温度分布 等温线的密度可以表示温度在空间的变化率，这个变化率与温度差成正比，与等温线之间的距离成反比，其比值叫做温度梯度。图4-4中T1与T2之间的温度梯度可以表示为当T1T2，即温度上升时，温度梯度为正；反之为负。 等温线的密度可以表示温度在空间的变化率，这个变化率与三、影响焊接温度场的因素三、影响焊接温度场的因素(1)热源的性质不同热源

6、其功率不同，加热面积不同，加热面积小的热源(即集中的热源)加热时，等温线更加密集。(2)焊接参数焊接参数是焊接时为保证焊接质量而选定的各项参数的总称，包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等。在热源相同时，焊接参数对温度场有明显的影响，其中影响最大的是热源功率P与焊接速度v。(1)热源的性质不同热源其功率不同，加热面积不同，加热面积 图4-5a为P不变而改变v的情况，随焊接速度v的提高，加热面积减小，热源前方的等温线更加密集。图4-5b为v不变而改变P的情况，当P增加时，加热面积明显增大。图4-5c为P与v同时变化，P/v不变的情况，等温线沿运动方向伸长，但宽度变化不明显。 P/v值是一个很

7、有实用意义的参数，其物理意义是：熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝的能量，单位为J/cm，称为热输入。 图4-5a为P不变而改变v的情况，随焊接速度v的提高(3)被焊金属的导热能力金属的导热能力可用热导率来表示，它说明金属内部传导热量的能力。导热能力越强的金属(如铜、铝)焊接时向母材内部散失的热量越多，焊件上温度分布比较均匀，但高温部分的面积较小。反之，导热能力较差的金属(如铬镍奥氏体钢)，温度梯度大，高温部分面积比较大。(3)被焊金属的导热能力金属的导热能力可用热导率来表示，它金属学第四章课件(4)被焊金属的几何尺寸由于金属的导热能力明显高于周围介质，因此，工件的尺寸越大，散失到金属内部的

8、热量就越多，热源附近的温度下降的就越快，其效果与热导率升高相似。(4)被焊金属的几何尺寸由于金属的导热能力明显高于周围介质四、焊接热循环 在焊接热源作用下，焊件上某一点的温度随时间的变化，叫做焊接热循环。焊接热循环通常以温度-时间曲线来表示。 典型焊接热循环曲线如图4-7所示。焊件上某一点，从焊接开始，随热源运动温度迅速上升达到最大值，热源远离后，温度迅速恢复到与周围介质相同的温度。四、焊接热循环 在焊接热源作用下，焊件上某一点的温度随焊接热循环的基本参数是：(1)加热速度(vH)焊接中加热速度比其他热加工要高得多，如焊条电弧焊时可高达2001000/s，加热速度与焊接方法、焊接参数有关。较快

9、的加热速度对材料实际的相变温度值及相变的完全程度都有显著影响。(2)最高加热温度(tmax)最高加热温度又称峰值温度，是焊接热循环中最重要的参数之一。焊件上各点的峰值温度取决于该点到焊缝中心的距离焊接热循环的基本参数是：(1)加热速度(vH)焊接中加热速金属学第四章课件(3)相变温度以上停留的时间(tH)焊接时，近缝区必然要在高于Ac3 300以上的温度停留，热影响区的某些部位发生晶粒粗化的现象对焊接质量带来不利的影响。(4)在指定温度下的冷却速度(vc)从热循环曲线可以看出，不同温度下的冷却速度不同。从影响质量的角度来考虑，最重要的是在发生相变的温度范围内的冷却速度。对一般的钢材来说，就是从

10、800到300(或从800到500)范围内的冷却速度。在实际应用中，多以一定温度范围内的冷却时间来表示冷却速度，如从800到500的冷却时间可表示为t8/5(t800500)。冷却速度不同，高温下组织的转变方式和规律不同，最终焊接接头的组织和性能会发生变化。(3)相变温度以上停留的时间(tH)焊接时，近缝区必然要在五、焊接热过程在生产中的应用 焊接热过程是一个不均匀加热的过程，焊件上各点经历的热循环不同，最终形成的组织结构就不同，所表现出来的性能也不一样。在材料一定的情况下，焊接生产过程中可通过一些工艺措施来调整焊接热循环，从而达到改善焊接接头的组织与性能的目的。五、焊接热过程在生产中的应用

11、焊接热过程是一个不均匀加一般从以下几个方面入手：1)根据被焊金属的成分和性能选择适用的焊接方法。2)合理选用焊接参数。3)采用焊前预热，焊后保温或缓冷等措施来降低冷却速度。4)调整多层焊的层数、焊道长度和控制层间温度。层间温度是指多层焊时在施焊后焊道前其相邻焊道应保持的最低温度。在实践中可通过保温或加热等措施对层间温度加以调整。 上述措施仅提出一些调整焊接热循环的方法，至于在何种情况下应采取哪个具体措施，还应具体情况具体分析。一般从以下几个方面入手：1)根据被焊金属的成分和性能选择适第二节焊缝金属的构成第二节焊缝金属的构成 焊件经焊接后形成的结合部分就是焊缝。熔焊时的焊缝是由熔化的母材和填充金

12、属共同组成，其组成的比例取决于焊接条件。母材和填充金属的加热熔化影响焊缝的成分组成及最终的组织、性能。本节将介绍母材与焊条金属在焊条电弧焊中加热与熔化特点，以及影响二者组成比例的因素。 焊件经焊接后形成的结合部分就是焊缝。熔焊时的焊缝是由一、焊条的加热与熔化1.焊条的加热 焊条电弧焊时，加热与熔化焊条的热量来自于三方面：焊接电弧传给焊条的热能；焊接电流通过焊芯时产生的电阻热；化学冶金反应所产生的反应热。一般情况下化学反应热仅占总热量的13，可忽略不计。 焊接电弧对焊条加热的特点是热量集中于距焊条端部10mm以内，沿焊条长度和径向温度很快下降，药皮表面的温度就比焊芯要低得多。一般焊条电弧焊时，加

13、热焊条的热量约占焊接电弧总热量的2027。一、焊条的加热与熔化1.焊条的加热 焊 电阻加热的特点是从焊钳夹持点至焊条端部热量均匀分布。当焊接电流不大、加热时间不长时，电阻热对焊接过程无明显影响；但当电流很大或因焊条过长而增加了电弧燃烧时间时，由于电阻热增大，焊芯和药皮温升过高将引起以下不良影响：焊芯熔化过快引起飞溅；药皮开裂过早脱落，电弧不稳；焊缝成形不良，甚至产生气孔等缺陷；焊条发红变软，操作困难。 电阻加热的特点是从焊钳夹持点至焊条端2.焊条金属的熔化 焊条端部的焊芯熔化后进入熔池，焊条金属的熔化速度决定了焊条的生产率，并影响焊接过程的稳定性。焊条金属的熔化速度可用单位时间内焊芯熔化的质量

14、来表示。试验证明，在正常的工艺条件下，焊条金属的熔化速度与焊接电流成正比。即2.焊条金属的熔化 焊条端部的焊芯熔化 p的物理意义是：熔焊过程中，单位电流、单位时间内焊芯(或焊丝)的熔化量。 实际焊接时，熔化的焊芯(或焊丝)金属并不是全部进入熔池形成焊缝，而是有一部分损失。我们把单位电流、单位时间内焊芯(或焊丝)熔敷在焊件上的金属量称为熔敷系数(H)，可表示为 p的物理意义是：熔焊过程中，单位电流、单位时间内焊 由于金属蒸发、氧化和飞溅，焊芯(或焊丝)在熔敷过程中的损失量与熔化的焊芯(焊丝)原有质量的百分比叫做飞溅率()，可表示为 由于金属蒸发、氧化和飞溅，焊芯(或焊丝)在熔敷过程中 可见，熔化

15、系数并不能真实的反应焊条金属的利用率和生产率，真正反映焊条利用率和生产率的指标是熔敷系数。 可见，熔化系数并不能真实的反应焊条金属的利用率和生产3.焊条金属的过渡 焊条金属或焊丝熔化后，虽然加热温度超过金属的沸点，但其中只有一小部分(不超过10)蒸发损失，而9095是以滴状过渡到熔池中。 熔滴过渡的形式、尺寸和质量，过渡的频率等均随焊接参数而变化，并影响到焊接过程的稳定性、飞溅情况、冶金反应进行的程度以及生产率。在焊条电弧焊时，熔滴过渡有以下几种形式。3.焊条金属的过渡 焊条金属或焊丝熔(1)粗滴短路过渡主要发生在短弧焊接时，由于熔滴尺寸受电弧长度限制，熔滴在长大过程中尚未脱离焊条端部时就与熔

16、池接触而形成短路(图4-9)。由于这种过渡形式交替发生短路与空载过程，因而电弧稳定性较差，且飞溅大。当电弧长度或焊接电流增加到一定程度时，由于电弧间隙加长，熔滴尺寸减小，短路过渡难以形成，而转变为附壁过渡。(1)粗滴短路过渡主要发生在短弧焊接时，由于熔滴尺寸受电弧(2)附壁过渡熔滴沿着焊条药皮套筒壁向熔池过渡。与粗滴短路过渡相比，其明显的特点是熔滴尺寸较小，焊芯端部可同时容纳23个熔滴。附壁过渡属于一种细熔滴过渡形式，也是一种较好的过渡形式。(3)喷射过渡熔滴以更小的颗粒、高频率、高速从焊条套筒内喷出。过渡过程稳定，飞溅小，熔深大，焊缝成形美观。但是，只有电流密度大的条件下才会出现喷射过渡。(

17、4)爆炸过渡熔滴在形成过程中，由于激烈的冶金反应其内部产生的气体急剧膨胀，导致大颗粒熔滴爆炸并粉碎。这一现象多发生在熔滴尚未脱离焊芯端部的时候，有时也发生在熔滴通过弧柱区向熔池过渡的过程中。这种过渡形式在焊接时应该避免。(2)附壁过渡熔滴沿着焊条药皮套筒壁向熔池过渡。与粗滴短路熔滴过渡形式对焊条的工艺性能有明显的影响，见表4-1。熔滴过渡形式对焊条的工艺性能有明显的影响，见表4-1。4.药皮的熔化与过渡 由于焊接电弧的热量非常集中，药皮材料的导热性低于焊芯和表面的散热作用，药皮内、外表面的温度并不相等。内表面与焊芯接触，温度应达到焊芯的熔点，而外表面的温度相对要低些。这样在焊条端部药皮的熔化不

18、均匀，药皮内表面因为温度超过其熔点，熔化的要多些，并由内向外逐渐减少，形成了图4-10所示的套筒。药皮的熔点越高，厚度越大，套筒就越长。4.药皮的熔化与过渡 由于焊接电弧的热 药皮熔化后向熔池过渡的方式有两种：一是以薄膜的形式包在金属熔滴外面或被夹在熔滴内，同熔滴一起落入熔池；二是熔渣直接从焊条端部以滴状落入熔池。在第一种情况下，在过渡过程中可进行冶金反应；第二种情况则药皮与熔滴没有接触，但此情况只有在焊条药皮厚度较大时才会产生。 药皮熔化后向熔池过渡的方式有两种：一是以薄膜的形式包在金属熔滴外面或被夹在熔滴内，同熔滴一起落入熔池；二是熔渣直接从焊条端部以滴状落入熔池。在第一种情况下，在过渡过

19、程中可进行冶金反应；第二种情况则药皮与熔滴没有接触，但此情况只有在焊条药皮厚度较大时才会产生。 药皮熔化后向熔池过渡的方式有两种：一是以薄膜的形式包二、母材的熔化与熔池 熔焊时，在热源作用下焊条熔化的同时母材也局部熔化。由熔化的焊条金属和熔化的母材组成具有一定几何形状的液体金属部分叫做熔池。在不加填充金属时，熔池则仅由熔化的母材组成。二、母材的熔化与熔池 熔焊时，在热源作用下焊条熔化的同 当焊接过程进入稳定状态，焊接参数不变时，熔池的尺寸与形状不再变化，并与热源作同步运动。熔池的形状是不规则的，其示意图如图4-11所示。熔池的主要尺寸是：熔池长度L，最大宽度Bmax与最大深度Hmax。其中Bm

20、ax为焊缝宽度，称为熔宽，Hmax为焊缝深度，称为熔深。一般情况下，增加焊接电流，Hmax增加，Bmax减小；增加电弧电压，Bmax增加， Hmax减小。熔池长度L与电弧能量成正比 当焊接过程进入稳定状态，焊接参数不变时，熔池的尺寸与金属学第四章课件 熔池的温度分布很不均匀，在电弧下面的熔池表面温度最高，在焊接钢时可达2000以上，而其边缘是固液交界处，温度为被焊金属的熔点(对钢来说为1500左右)。此外，在电弧运动方向的前方(即熔池头部)输入的热量大于散失的热量，温度不断升高，母材随热源运动不断熔化。而熔池尾部输入热量小于输出热量，温度不断下降，熔池边缘不断凝固而形成焊缝。 熔池的温度分布很

21、不均匀，在电弧下面的熔池表面温度最高在讨论冶金反应时，为使问题简化，一般取熔池的平均温度。熔池的平均温度取决于被焊金属的熔点和焊接方法，见表4-2。在讨论冶金反应时，为使问题简化，一般取熔池的平均温度。熔池的三、焊缝金属的熔合比熔焊时，熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比叫做熔合比，以符号表示。熔合比决定焊缝的成分，可用下式表示三、焊缝金属的熔合比熔焊时，熔化的母材在焊缝金属中所占的百分图4-12为不同焊接接头形式焊缝横截面的熔透情况。根据图示，熔合比还可以表示为 所以熔合比又表示熔透情况。在实际生产中，母材与焊芯(或焊丝)的成分往往不同，当焊缝金属中的合金元素主要来自于焊芯(如合金堆焊)时，局

22、部熔化的母材将对焊缝的成分起稀释作用。因此，熔合比又称为稀释率，即熔合比越大，母材的稀释作用越大。图4-12为不同焊接接头形式焊缝横截面的熔透情况。根据图示， 熔合比的大小与焊接方法、焊接参数、接头形式、坡口形式以及焊道层数等因数有关。当焊接电流增加时，熔合比增大；电弧电压或焊接速度增加，熔合比减小。在多层焊时，随着焊道层数的增加，熔合比逐渐下降 熔合比的大小与焊接方法、焊接参数、接头形式、坡口形式金属学第四章课件金属学第四章课件第三节焊接化学冶金的特点 焊接化学冶金过程主要是指在高温下液体金属与周围物质间的相互作用，其中包括化学反应，也包括蒸发、熔化、扩散等物理过程。焊接化学冶金过程决定了焊

23、缝金属成分，从而直接影响其组织与性能，对焊接质量有重要影响。这里主要围绕焊条电弧焊焊接低碳钢的焊接化学冶金过程进行讨论。 在焊接结构制造中，所用的材料(母材、焊条、焊丝)都是合格的优质材料。焊接化学冶金过程实际上是金属再熔炼过程，与炼钢的冶金过程相比具有其自身的规律和特点。第三节焊接化学冶金的特点 焊接化学冶金过程主要是指在一、焊接化学冶金过程的特点(1)温度高及温度梯度大焊接电弧的温度高达6000以上，使金属强烈蒸发，并使电弧周围的CO2、N2、H2等气体分子分解成原子或离子，分解的原子或离子很容易进入液体金属中。(2)熔池的体积小，存在的时间短熔池的体积很小，焊条电弧焊时熔池的质量一般不足

24、10g。同时，加热及冷却速度很快，从局部金属开始熔化形成熔池，到完全凝固形成焊缝一般只有几秒时间。因此，整个冶金反应很难达到平衡，而且熔池金属的化学成分会有很大的不均匀性。(3)熔池金属不断更新焊接时，随热源运动不断有新的铁液和熔渣加入熔池中，参加反应的物质经常变化，增加了化学冶金的复杂性。一、焊接化学冶金过程的特点(1)温度高及温度梯度大焊接电(4)反应接触面大，搅拌激烈焊接时，熔滴过渡时与周围气体和熔渣接触面大，大大超过了一般炼钢时的接触面积。接触面大可加速反应的进行，但也增加了气体侵入液体金属的机会。另外，在电弧吹力及对流运动作用下，熔池产生激烈的搅拌，加速了反应的进行和气体的浮出。(4

25、)反应接触面大，搅拌激烈焊接时，熔滴过渡时与周围气体和二、焊接时对焊接区的保护 焊条电弧焊时，如果采用无药皮的光焊芯进行焊接，不仅施焊困难，而且由于空气的侵入使焊缝金属中的氮和氧增加，有益的合金元素由于氧化和蒸发而减少，最终导致焊缝金属的性能恶化。为了保证焊缝金属获得预期的化学成分与性能，熔焊时必须对焊接区进行保护，以防止空气的侵入，常用的保护方式见表4-4。二、焊接时对焊接区的保护 焊条电弧焊时，如果采用无药皮三、焊接化学冶金反应区的主要反应 焊接冶金过程的特点之一是反应分区域(阶段)连续进行的。焊条电弧焊时，反应从焊条端部开始，通过弧柱区到达熔池，最后形成焊缝而终止。因此，可将整个反应分为

26、药皮反应区、熔滴反应区和熔池反应区(图4-14)。三个区的温度不同，所发生的具体反应不同，但又是相互衔接而连续的。三、焊接化学冶金反应区的主要反应 焊接冶金过程的特点之金属学第四章课件1.药皮反应区 药皮反应区的温度在100至药皮熔点之间，主要发生水分蒸发，有机物、碳酸盐和高价氧化物分解，析出H2、O2和大量的CO2等气体。这些气体一方面对熔池形成机械保护作用，另一方面将使药皮及液体金属中的合金元素氧化。反应的结果使电弧气氛的氧化性减弱，即所谓的“先期脱氧”。药皮反应区是整个冶金过程的准备阶段。1.药皮反应区 药皮反应区的温度在102.熔滴反应区 熔滴反应区的温度最高，可达18002400，熔

27、滴与气相和熔渣的接触面大，而且在过渡过程中液体金属与熔渣表面发生强烈的混合，虽然反应时间很短，但反应最为激烈。其中最主要的反应有：金属的蒸发、气体的分解与溶解、氧化物的分解、金属的氧化与还原等。因此，熔滴反应区对焊缝质量影响最大。2.熔滴反应区 熔滴反应区的温度最高3.熔池反应区 熔滴与熔渣进入熔池后与熔化的母材接触并熔合，从而进入熔池反应区。 熔池反应区的反应条件与熔滴反应区不同，其平均温度较低，为16001900，单位体积的表面积较小，尽管反应时间长些，但反应进行远不如熔滴反应区激烈。此外，熔池头部与尾部分别处于升温与降温过程，对同一反应来说，在头部和尾部进行的方向可能相反。如头部反应向吸

28、热方向进行，有利于气体的溶解和硅锰还原；而尾部反应向放热方向进行，有利于气体的析出和氧化反应。3.熔池反应区 熔滴与熔渣进入熔池后四、焊接参数的变化对焊接化学冶金的影响 在焊接生产中，焊接参数随母材成分、产品的结构和尺寸、接头形式及焊接位置等因素而变化。因此，即使在同一产品上也需要选用几组不同的焊接参数，参数的变化将在以下几方面影响焊缝成分。四、焊接参数的变化对焊接化学冶金的影响 在焊接生产中，1.焊接参数影响熔合比 如前所述，焊接电流、电弧电压和焊接速度的变化将影响熔合比的大小。假定焊接时合金元素没有损失，则焊缝中合金元素B的质量分数与熔合比的关系为1.焊接参数影响熔合比 如前所述，焊接2.

29、焊接参数影响冶金反应的条件 焊接参数对熔滴过渡过程有明显的影响，如焊接电流增加时，熔滴过渡的速度提高，缩短了反应时间。而电弧电压增加时，由于电弧空间的加长而使反应时间增加。因此，可以断定，反应进行的完全程度将随电流的增加而减小，随电弧电压的增大而增大。2.焊接参数影响冶金反应的条件 焊接参3.焊接参数影响埋弧焊时焊剂的熔化量 埋弧焊时，焊剂的熔化量不是固定的，而是随焊接参数的变化而改变。如焊接电流增加，电弧伸入熔池内部，焊剂熔化量减少，即参加冶金反应的熔渣量减少；电弧电压增加，电弧拉长，焊剂的熔化量增加，参加反应的熔渣增加。参加反应物质的量改变，必然影响反应产物的量，最终影响焊缝的化学成分。因

30、此，当通过焊剂向焊缝中过渡合金元素时，保持焊接参数的稳定是保证焊缝成分均匀的重要因素。3.焊接参数影响埋弧焊时焊剂的熔化量 第四节焊 接 熔 渣 熔渣是指焊接过程中焊条药皮或焊剂熔化后，在熔池中参与化学反应而形成覆盖于熔池表面的熔融状非金属物质。它是焊接冶金反应的主要参与物之一，起着十分重要的作用。而焊后覆盖在焊缝表面的固态熔渣叫焊渣。第四节焊 接 熔 渣 熔渣是指焊接过程中焊条药皮或焊一、熔渣的作用熔渣在焊接过程中主要有三个作用。(1)机械保护作用熔渣覆盖于熔池表面可有效地使液体金属与周围空气隔离，防止了空气中氧和氮的有害作用。(2)改善焊接工艺性能熔渣的组成物可以起到稳定电弧、减少飞溅、改

31、善焊缝成形和焊渣脱渣性的作用，从而改善焊接工艺性能，保证焊接过程的稳定性。(3)冶金处理通过熔渣与液体金属之间的一系列化学反应，可以去除熔池中有害元素氧、硫、磷、氢等，还可向焊缝中过渡必要的合金元素。所以，通过熔渣可以在较大范围内调整和控制焊缝的成分。一、熔渣的作用熔渣在焊接过程中主要有三个作用。(1)机械保二、熔渣的分类根据焊接熔渣的成分，可以把焊接熔渣分为以下三大类。1.盐型熔渣 此类熔渣主要由金属的氟盐、氯盐组成。这类熔渣的氧化性很小，主要用于焊接铝、钛和其他活性金属及合金。2.盐-氧化物型熔渣 此类熔渣主要由氟化物和强金属氧化物所组成。这类溶渣的氧化性也不大，主要用于焊接高合金钢及合金

32、。3.氧化物型熔渣 此类熔渣主要由各种金属氧化物所组成，。这类熔渣的氧化性较强，主要用于焊接低碳钢和低合金结构钢。生产中常用的E4303型焊条的熔渣为氧化物型；E5015型焊条的熔渣为盐-氧化物型。二、熔渣的分类根据焊接熔渣的成分，可以把焊接熔渣分为以下三大三、熔渣的碱度 焊接熔渣中的主要成分是各种金属和非金属氧化物，根据其化学性质可以分成三大类： 焊接熔渣中碱性氧化物总和与酸性氧化物总和的比值叫焊接熔渣的碱度，其表示式为三、熔渣的碱度 焊接熔渣中的主要成分是各种金属和非金属 根据碱度值可将熔渣划分为酸性熔渣和碱性熔渣。划分的标准为B11.3为碱性熔渣；B11.3为酸性熔渣。E4303型焊条的

33、熔渣B1=0.74为酸性；E5015型焊条的熔渣B1=1.44为碱性。酸性、碱性熔渣的化学性质有明显的差别。国际焊接学会推荐采用下式计算熔渣之酸碱度 根据碱度值可将熔渣划分为酸性熔渣和碱性熔渣。划分的标四、熔渣的物理性能(1)熔点熔渣的熔点应低于被焊金属的熔点。这样在焊缝完全凝固前都能均匀覆盖在其表面，保证了良好的机械保护作用和冶金反应的充分进行，并可防止因熔渣过早凝固而在熔池中形成夹渣。但熔点过低，会使熔渣的覆盖性变差，破坏了保护作用，并使焊条难以进行全位置焊接。一般要求熔渣的熔点比焊缝金属的熔点低200450。四、熔渣的物理性能(1)熔点熔渣的熔点应低于被焊金属的熔(2)密度熔渣的密度应比

34、被焊接金属的密度小，以保证良好的覆盖性并能较快的从熔池中浮出，避免形成夹渣。熔渣的密度取决于其组成物的密度和浓度。大多数熔渣组成物的密度都比铁低，常用焊条的熔渣密度见表4-5。(2)密度熔渣的密度应比被焊接金属的密度小，以保证良好的覆(3)粘度粘度表示流体抵抗剪切或内摩擦力大小的性质，流体的粘度越大，流动性越差。 在焊接时，要求熔渣的粘度适中。熔渣粘度过大，流动性差，阻碍熔渣与液体金属之间的反应充分进行和气体从熔池中排出，容易形成气孔，并使焊缝成形不良；熔渣粘度过小，则会因流动性大而难以完整覆盖于焊缝金属表面，破坏保护效果，焊缝的力学性能与成形均变差，而且全位置焊接困难。(3)粘度粘度表示流体

35、抵抗剪切或内摩擦力大小的性质，流体的金属学第四章课件 (4)表面张力表面张力实质上是液体内部分子对表面分子的吸引力，这种力使液体表面积尽量缩小。熔渣的表面张力影响其对焊缝的覆盖情况和熔滴的尺寸，从而对机械保护效果、冶金反应进行的程度、熔滴过渡形式以及焊缝成形都有直接的影响。 熔渣的表面张力越小，则熔滴越细，熔渣覆盖的情况越好，增加了熔渣与液体金属的接触面积，有利于提高反应速度。但当表面张力过小时，难于实现全位置焊接，并容易造成焊缝夹渣。 (4)表面张力表面张力实质上是液体内部分子对表面分子第五节有害元素对焊缝金属的作用及其控制 为使焊缝具有合格的使用性能和防止焊接缺陷，必须对其中有害元素加以控

36、制。对一般低碳钢和低合金钢来说，焊缝中的有害元素主要是氢、氮、氧、硫和磷。第五节有害元素对焊缝金属的作用及其控制 为使焊缝具有一、氢对焊缝金属的作用及其控制1.焊缝金属中氢的来源 氢主要来自于焊条药皮和焊剂中的有机物、结晶水或吸附水、母材与焊条表面的油污、铁锈以及空气中的水分等。高温时，上述物质将分解产生H2分子，H2进一步分解为氢原子和离子，即一、氢对焊缝金属的作用及其控制1.焊缝金属中氢的来源 上述反应均为吸热反应。从热效应来看，按式(4-20)进行分解的可能性更大。氢的分解度随温度升高而增大。分解度与温度的关系如图4-17所示。在弧柱区温度大于5000K情况下，分解度可达到90以上，氢主

37、要以分子的形式存在。而在熔池尾部，温度仅有2000K，氢则主要以分子形式存在并可以溶解在液态Fe中。 上述反应均为吸热反应。从热效应来看，按式(4-202.氢的作用及对焊接质量的影响(1)氢与熔池中金属的作用在碳钢与低合金钢中，氢不会形成稳定的化合物，而主要以原子(少量以离子)的形式溶解在熔池中，氢在铁中的溶解度与其在电弧气氛中的浓度(以分压pH表示)、温度及金属的状态等因素有关。2.氢的作用及对焊接质量的影响(1)氢与熔池中金属的作用在金属学第四章课件 含氢量下降，如图4-19所示。即扩散氢一部分逸出到焊缝外面，一部分变成残余氢。通常所说的焊缝中的扩散氢含量是指焊后立即进行测定所得的结果。

38、含氢量下降，如图4-19所示。即扩散氢一部分逸出到焊(2)氢对焊接质量的影响氢的溶解与扩散给焊接质量带来以下影响。1)造成氢脆。金属因吸收氢而导致塑性严重降低的现象叫做氢脆(氢脆性)。氢脆的特点是使金属的塑性明显下降，而对强度的影响不大。氢脆往往会造成结构的整体破坏。经过脱氢处理，钢的力学性能可以恢复。2)造成白点。当碳钢或合金钢焊缝中含氢量较高时，常会在拉伸试样的断面出现光亮的脆性断裂圆点，称为白点。3)产生气孔。当熔池吸收了大量的氢时，这些氢在结晶过程中就会聚集而成气泡。(2)氢对焊接质量的影响氢的溶解与扩散给焊接质量带来以下影 4)导致冷裂纹。氢是导致焊接接头在较低温度(一般300以下)

39、开裂的主要因素之一。焊接冷裂纹是危害最严重的焊接缺陷。 综上所述，氢对焊接质量的影响可以分为两种类型：一类是经过时效或热处理可以消除的，如氢脆，称为暂态现象；另一类则是一旦出现即无法消除的，如气孔、裂纹等，称为永久现象。有关气孔与裂纹的问题将在第六章中作详细的介绍。 4)导致冷裂纹。氢是导致焊接接头在较低3.控制氢的措施 氢对焊接质量有严重危害，为了保证焊接质量，必须采取措施减少焊缝中的含氢量。常用的措施有以下几种。(1)限制焊接材料中氢的来源限制焊条药皮或焊剂原料中的有机物和水分。在使用前按规定的温度和时间进行烘焙；在存放焊接材料时应有必要的防潮措施；不允许焊条或焊剂长时间暴露在大气中等。(

40、2)焊接前仔细清除母材焊接区和焊丝表面上的铁锈、油漆和吸附水目前，国内外多采用对焊丝进行镀铜处理的办法，可防止焊丝生锈，又可改善其导电能力。(3)进行冶金处理通过化学反应降低电弧气氛中氢的分压，从而降低氢在液体金属中的溶解度。3.控制氢的措施 氢对焊接质量有严重危(4)控制焊接参数焊接参数对焊缝中的含氢量(以H表示)有明显的影响。一般情况下，电流加大，H 增加。(5)焊后热处理焊后对焊件进行加热可使扩散氢排出。实验表明，焊后加热到350，保温1h，扩散氢几乎可以全部排出。生产中的脱氢处理一般加热到300400，保温1h。(4)控制焊接参数焊接参数对焊缝中的含氢量(以H表示)二、氮对焊缝金属的作

41、用及其控制1.氮的来源及作用 氮主要来自于电弧周围的空气。焊接时，即使在正常保护的条件下也总会有少量的氮进入焊接区与熔池金属作用。 氮既能溶解在铁中，又可与Fe、Ti、Mn、Cr等元素形成化合物。在高温时，氮分子分解为原子。但分解所需的能量比氢大，因而在温度相同时，氮的分解度比氢小，5000K时分解度不足10(图4-17)。所以在焊接条件下，氮大部分是以分子形式存在的。二、氮对焊缝金属的作用及其控制1.氮的来源及作用 2.氮对焊接质量有以下的影响(1)形成气孔与氢相似氮也是形成气孔的重要因素之一。由于熔池在凝固时溶解度突然下降，过饱和氮形成气泡，气泡来不及析出而形成气孔。(2)降低焊接金属的力

42、学性能氮使钢的强度升高，塑性、韧性下降(图4-20)。2.氮对焊接质量有以下的影响(1)形成气孔与氢相似氮也是(3)时效脆化这里所说的时效是指金属和合金(如低碳钢)从高温快冷或经过一定的冷加工变形后其性能随时间改变的现象。一般而言，经过时效，金属的强度有所提高，而塑性、韧性下降。(3)时效脆化这里所说的时效是指金属和合金(如低碳钢)从高3.消除氮的有害作用的常用措施(1)加强机械保护氮主要来自于周围的空气，而且一旦进到焊缝金属中，脱氮比较困难。因此，加强机械保护是控制氮的主要措施。现代熔焊所采用的各种保护方式，虽然效果有区别，但大多可以保证焊缝中的含氮量与母材和焊丝相当。(2)合理选用焊接参数

43、提高电弧电压，电弧长度增加，机械保护效果变坏，同时氮与熔滴作用的时间增长，致使焊缝中的含氮量增加。因此，焊接时应尽量降低电弧电压，用短弧施焊。(3)在焊丝中加入一定量的元素形成氮化物如加入Ti、Al、Zr等元素与氮化合而形成稳定的氮化物进入熔渣，少量残留在焊缝中时，焊缝的力学性还有所改善。3.消除氮的有害作用的常用措施(1)加强机械保护氮主要来三、氧的作用与焊缝金属的脱氧 氧化还原反应是贯穿焊接冶金过程的基本反应。气相中的氧化性气体、氧化性的熔渣组成物、焊件坡口与焊丝表面的铁锈与水分都对熔池金属有氧化作用。可以认为氧化作用发生于化学冶金反应的各个阶段，而且是不能完全避免的。因此，抑制氧的不利影

44、响，必须以冶金处理为主要措施。三、氧的作用与焊缝金属的脱氧 氧化还原反应是贯穿焊接冶 氧既可溶解于铁中，又可与铁和钢中的合金元素形成氧化物。氧在铁中的溶解度与温度有关。温度降低，溶解度急剧下降。如在1600以上时，氧的溶解度可达到wO=0.3；在铁的熔点时，则降为0.16；由-Fe转变为-Fe时，又降到0.05；而在室温下，氧几乎不溶于铁中。因此，在焊缝中氧主要以氧化物夹杂的形式存在，在低碳钢中则主要是铁的氧化物。而固熔于焊缝金属中的氧是极少量的。通常所说的焊缝含氧量是指溶解氧与化合氧之和。高温时(560以上)，铁的氧化物为FeO。 氧既可溶解于铁中，又可与铁和钢中的合金元素形成氧化物1.焊缝

45、金属的氧化(1)气相对焊缝金属的氧化电弧气氛中的O2、O、CO2、H2O都对Fe及钢中合金元素有不同程度的氧化作用。焊接低碳钢及低合金钢时，主要考虑铁的氧化。(2)熔渣对焊缝金属的氧化熔渣对焊缝金属的氧化有两种基本形式：扩散氧化和置换氧化。 FeO既可溶于熔渣也可溶于液体金属，所以熔渣中的FeO可以直接扩散到焊缝金属中而使之增氧，这就是扩散氧化。1.焊缝金属的氧化(1)气相对焊缝金属的氧化电弧气氛中的 式(4-29)的物理意义是：在一定温度下FeO在熔渣与熔池中的浓度可随FeO的总量而变化，当达到平衡时，两相中FeO的比值是定值。这一规律具有普遍性，称为分配定律。因此，在温度一定时，如果熔渣中

46、FeO的浓度增加，就会自动向熔池中扩散，以保持L不变，而使焊缝增氧。在焊接低碳钢时，焊缝金属的含氧量随熔渣中(FeO)的增加而直线上升(图4-21)。 式(4-29)的物理意义是：在一定温度下FeO在熔渣金属学第四章课件 上述分析是以熔渣中FeO的含量相同为前提的。而在实际的碱性焊条或焊剂中，一般不使用含有氧化铁的原材料，又加入了较多的脱氧剂，并要求焊前仔细清理母材与焊丝表面的氧化皮和铁锈，保证了用碱性熔渣焊接的焊缝中含氧量大大低于酸性熔渣焊接的焊缝。 上述分析是以熔渣中FeO的含量相同为前提的。而在实际(3)焊件表面氧化物对焊缝金属的氧化焊件表面的铁锈及氧化皮对焊缝金属都有氧化作用。铁锈在高

47、温下分解为分解产物H2O进入气相后进一步分解，增加了气相的氧化性。 因此，焊前必须清理焊件坡口附近及焊丝表面的氧化皮及铁锈。(3)焊件表面氧化物对焊缝金属的氧化焊件表面的铁锈及氧化皮2.氧对焊缝金属质量的影响 焊缝金属中含氧量的增加使焊缝金属的性能与成分发生变化，具体表现如下。(1)焊缝金属的力学性能下降随着焊缝中含氧量的增加，其强度、塑性、韧性等各项力学指标都下降，其中冲击韧度下降最为显著(图4-23)。(2)导致气孔产生熔池中含氧量较高时，在结晶后期与钢中的碳作用而产生CO，CO形成气泡并来不及浮出时就会形成CO气孔。(3)使焊缝中的有益元素烧损由于氧几乎可以和各种元素化合，熔池中的氧将钢

48、中的合金元素氧化，而使焊缝的力学性能达不到要求。2.氧对焊缝金属质量的影响 焊缝金属中(4)降低焊缝金属的其他使用性能和加工性能氧使焊缝金属的导电性、导磁性和耐蚀性降低；还会引起热脆性、冷脆性及时效脆化。在焊接时，熔滴区产生的CO使熔滴爆炸，引起飞溅，影响焊接过程的稳定性。(4)降低焊缝金属的其他使用性能和加工性能氧使焊缝金属的导3.焊缝金属的脱氧 在正常的焊接条件下，氧主要来自焊条药皮与焊剂原材料及保护气体。因此，控制氧的措施除限制其来源外，主要通过冶金反应进行脱氧。焊缝金属的脱氧反应从药皮反应区即已开始，其中的先期脱氧就是脱氧反应的组成部分。熔渣对焊缝金属的脱氧有两种形式，即沉淀脱氧与扩散

49、脱氧。3.焊缝金属的脱氧 在正常的焊接条件下(1)先期脱氧对于熔焊过程，药皮和液态熔滴与电弧气氛接触发生氧化反应，降低电弧气氛氧化性的脱氧反应称为先期脱氧。其特点是脱氧过程和脱氧产物与高温的液态金属不发生直接关系，脱氧产物直接参与造渣，起到了降低电弧气氛氧化性的作用。反应多为合金元素的烧损。详见本章第三节药皮反应区部分。(1)先期脱氧对于熔焊过程，药皮和液态熔滴与电弧气氛接触发(2)沉淀脱氧1)沉淀脱氧的实质。溶解于液态熔池金属中脱氧剂(合金元素)直接和熔池中的FeO起作用，使其转化为不溶于液态金属的化合物，并析出转入熔渣，使焊缝含氧量降低的一种脱氧方式。用来进行脱氧的合金元素称为脱氧剂，通常

50、以纯金属或铁合金形式加在焊条药皮或焊剂中。(2)沉淀脱氧1)沉淀脱氧的实质。溶解于液态熔池金属中脱氧2)脱氧剂的基本要求。在焊接温度下，脱氧剂与氧的亲和力应大于被焊金属与氧的亲和力。在焊接低碳钢和低合金钢时，主要要求脱氧剂对氧的亲和力比铁大，从而可夺取FeO中的氧使焊缝脱氧。在钢中常用的元素中，对氧的亲和力比铁大的元素，按亲和力从大到小的顺序为铝、碳、钛、硅、锰等。在其他条件相同时，元素与氧的亲和力越大，脱氧效果越好。2)脱氧剂的基本要求。在焊接温度下，脱氧剂与氧的亲和力应大3)脱氧过程。焊接低碳钢和低合金时，最常用的脱氧剂是锰和硅。下面介绍锰、硅的脱氧过程，以及脱氧剂的选用与熔渣酸碱性的关系

51、。综上所述，在选用脱氧剂时还应考虑脱氧产物与熔渣酸碱性的关系，即要求脱氧产物的酸碱性与熔渣酸碱性相反。 碳虽然具有较强的脱氧能力，但对钢的焊接质量有很多不利影响，一般不专门选作脱氧剂。但在焊丝、药皮中的碳在焊接中能起到脱氧作用。铝和钛对氧的亲和力很大，它们在药皮反应区就被氧化，很难进到熔池中起沉淀脱氧作用，主要的作用是先期脱氧。3)脱氧过程。焊接低碳钢和低合金时，最常用的脱氧剂是锰和硅(3)扩散脱氧当温度下降时，原先熔解于熔池中的FeO会不断地向熔渣进行扩散，从而使焊缝中的含氧量下降，这种脱氧方法称为扩散脱氧。 焊缝金属的脱氧过程是由先期脱氧、沉淀脱氧和扩散脱氧几种方式构成，贯穿于焊接化学冶金

52、的全过程。酸性熔渣与碱性熔渣的脱氧方式有所不同，前者是扩散脱氧与沉淀脱氧两种方式并存，后者则以沉淀脱氧为主。(3)扩散脱氧当温度下降时，原先熔解于熔池中的FeO会不断四、焊缝金属中硫、磷的危害及控制1.硫的危害及控制(1)硫的来源、存在形式及危害焊缝中的硫主要来自于母材、焊芯(焊丝)、焊剂或焊条药皮原材料。实验表明，母材中几乎全部的硫、焊芯中7080的硫以及药皮或焊剂原材料中50的硫将进入焊缝中。(2)硫的控制1)限制硫的来源。即对母材、焊芯(焊丝)及药皮(焊剂)原材料中的硫加以限制。为此，在有关的国家标准中对焊接结构用钢和焊丝、焊条用钢中的含硫量都有更加严格的限制。四、焊缝金属中硫、磷的危害

53、及控制1.硫的危害及控制(1)硫2)冶金处理。脱硫处理的实质是用某种元素(脱硫剂)与溶解在金属中的硫或硫化物作用，生成不溶解于液体金属的产物，使其进入熔渣，降低焊缝中的含硫量。在焊接冶金过程中，常用锰作为脱硫剂，其反应为MnS几乎不溶于液态铁而进入熔渣。上述反应是放热反应，因此，熔池尾部有利于脱硫的进行。但由于冷却速度快，反应难以充分进行，必须加大锰的用量，才能取得较好的效果。2)冶金处理。脱硫处理的实质是用某种元素(脱硫剂)与溶解在金2.磷的危害及控制(1)磷的存在形式及危害磷在低碳钢和大多数的低合金钢中是有害的。在液态铁中，磷主要以Fe2P和Fe3P的形式存在，它们可与铁形成低熔点共晶Fe

54、3P+Fe(熔点为1050)。磷加入铁中扩大了固相线与液相线之间的距离，所以含磷的铁合金在从液态转变到固态的过程中，含磷较高(熔点较低)的铁液将聚集在枝晶之间，造成偏析，削弱了晶间结合力。2.磷的危害及控制(1)磷的存在形式及危害磷在低碳钢和大(2)磷的控制控制焊缝中的含磷量，首先必须严格限制母材、焊丝(焊芯)、焊条药皮(焊剂)原材料中的含磷量。药皮和焊剂中的锰矿往往是焊缝中磷的主要来源，其中wP=0.200.22，以(MnO)3P2O5的形式存在，焊接时通过如下反应过渡到熔池中。 通过冶金处理进行脱磷的方法是首先将磷氧化产生P2O5，然后与碱性氧化物形成稳定的复合盐进入熔渣。磷对氧的亲和力比

55、铁大，所以，当熔渣有适量的FeO与CaO时，就可发生如下反应(2)磷的控制控制焊缝中的含磷量，首先必须严格限制母材、焊 根据以上反应，适当增加自由FeO与CaO分子的浓度，可以提高脱磷效果。但这与熔渣的实际情况是有矛盾的。在碱性熔渣中，自由的CaO分子较多，但不允许有较多的FeO，因而脱磷效果不理想。 根据以上反应，适当增加自由FeO与CaO分子的浓度，第六节焊缝金属的合金化 在实际生产中，除了对有害元素进行控制外，为了补偿合金元素的氧化、蒸发损失，防止焊接缺陷，或是满足产品的某些特殊要求(如表面耐磨、耐蚀性)，还需要通过焊接材料向焊缝中过渡一定的合金元素，这个过程称为焊缝金属的合金化。1)补

56、偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失。2)消除工艺缺陷，改善焊缝金属的组织和性能。3)获得具有特殊性能的堆焊金属。第六节焊缝金属的合金化 在实际生产中，除了对有害元素二、焊缝金属合金化的方式1)采用合金焊丝或带状电极。2)应用药芯焊丝或药芯焊条。3)采用普通焊丝配以含有合金元素的焊条药皮或焊剂。4)采用合金粉末。二、焊缝金属合金化的方式1)采用合金焊丝或带状电极。2)应三、合金元素的过渡系数及其影响因素1.合金元素过渡系数 焊缝金属的合金化可以通过采用合金焊丝(焊芯)、将合金元素加入药芯焊丝的药芯或加在焊条药皮或焊剂中等方式实现。不同的方式效果不同，其中以采用合金焊丝(焊芯)的

57、效果最好，焊缝金属成分均匀，质量稳定，且制造工艺比较简单。2.影响过渡系数的因素 凡是使合金元素在熔渣中残留量及氧化、蒸发损失下降的因素都可以使过渡系数提高，具体的因素有以下几个。三、合金元素的过渡系数及其影响因素1.合金元素过渡系数 (1)合金元素对氧的亲和力合金元素对氧的亲和力越强，过渡系数越小。在1800左右，元素对氧的亲和力从大到小按以下顺序排列。一般情况下，合金元素的过渡系数由小到大的顺序与之相同。 (2)合金元素的物理性能物理性能中对过渡系数影响最大的是合金元素的沸点。沸点越低，焊接时蒸发损失越大，过渡系数就越小。(1)合金元素对氧的亲和力合金元素对氧的亲和力越强，过渡系(3)焊接

58、区介质的氧化性表4-7同时列出在不同氧化性介质中的过渡系数。介质的氧化性越强，过渡系数越小。(4)合金元素的粒度合金元素的粒度增大，表面积减小，因而蒸发与氧化损失降低，但残留损失不变，过渡系数增大。表4-8为Mn、Si、Cr和C在氧化性很弱的以Al2O3- CaF2-MgO为基的焊剂进行焊接的结果。(3)焊接区介质的氧化性表4-7同时列出在不同氧化性介质中金属学第四章课件(5)合金元素在焊接材料中的原始含量试验表明，当焊条药皮或焊剂中合金元素的原始含量开始增加时，由于其他组成相对减少，氧化损失下降，过渡系数随之增加。但原始含量增加到一定值后，由于残留量的增加和熔渣保护作用变差等因素抵消了氧化损

59、失减少的作用，过渡系数保持不变。图4-25为锰的过渡系数与其在焊条中含量的关系。(5)合金元素在焊接材料中的原始含量试验表明，当焊条药皮或(6)熔渣的酸碱性与组成为了抑制合金元素氧化，减少氧化损失，熔渣的酸碱性应该与合金元素氧化物的酸碱性相同。(6)熔渣的酸碱性与组成为了抑制合金元素氧化，减少氧化损失在需要过渡合金元素时，应选用比它对氧亲和力更强的元素作脱氧剂，这样可保证脱氧剂优先氧化而保护合金元素不被氧化。在需要过渡合金元素时，应选用比它对氧亲和力更强的元素作脱氧剂(7)药皮(焊芯)重量系数和焊接参数当药皮成分一定时，药皮重量系数增加，焊接时形成的熔渣增厚，合金元素进入熔池所通过的路程增长，

60、使其在熔渣中残留量和氧化损失也有所增加，使过渡系数变小，如图4-27所示。(7)药皮(焊芯)重量系数和焊接参数当药皮成分一定时，药皮第七节焊缝的组织与性能 在化学成分一定的条件下，焊缝金属的性能取决于组织。焊缝金属的组织则与其结晶过程和固态相变有关。第七节焊缝的组织与性能 在化学成分一定的条件下，焊缝一、焊缝金属的结晶 随焊接热源前进，熔池温度开始下降，而进入从液态到固态的结晶过程(图4-28)。焊缝的结晶过程服从于金属结晶的普遍规律；结晶温度总是低于理论结晶温度，即结晶过程是在有一定过冷度的条件下才能进行。此外，焊缝金属的结晶也是由形核与长大两个基本过程组成。但是焊接热循环的特殊条件，也将对