焊接冶金学基本原理要点归纳总计

焊接冶金学基本原焊接、钎焊和粘焊本质上的焊接加热区：可分为活性斑点区和加热斑特点：焊接时焊件上各点的温度在每一瞬时都在有规律的变化（1）（2）（3）稳定温度场：当焊件上温度场各点温度不随时间变化时，称焊接热循环：在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程由热源传热给焊件的热量以辐射和对流为主，而母材和焊丝获得热能后热的焊接线能量：热源功率q与焊接速度v的比值热输入：在单位时间内，在单位长度上输入的热能平均熔化速度：单位时间内熔化焊芯质量或长度熔合比：焊缝金属中，局部熔化的母材所占的比熔滴的比表面积:熔滴表面积与其质量之熔滴过渡的形式：短路过渡、颗粒状过渡和附壁过渡注：熔池：T=1770±100℃；溶滴：T=2300±200℃；熔渣：T=1550±100℃熔池的温度间温度最高头部次之，尾部最小。（1）氧量增加；⑤C、Mn烧损严重，焊缝的塑形和韧剧下降。药皮反应区主要物化反应有：1水分蒸发：2有机物燃烧和分解：3铁合金氧化。熔滴反应区1234、熔滴与熔渣发生混合熔池反应区的特点：熔池反应区的物理条件、熔池反应区的化学条件④在熔池前部发生金属的溶化和气体的吸收，并有利于发展吸热过程；在熔池的⑥与熔滴反应阶区相比熔池反应区的反应速度小，贡献小，被氧化的程度小。焊接工艺条件与化学冶金反映的关系：改变焊接工艺条件（焊接区气体来2、热源周围的保护气体介质：热源周围的空气是的气体来源，而焊接材料中4气体的产生123注：分析气体对金属的作用：气体来源，怎么溶解，存在，影响和预防五个方面简答氮对金属的作用2200℃时达到最大值。Ⅰ、氮对焊接质量的影响2Fe4N韧性，特别是低温韧度急剧下降。3Fe4N，的强度增加、塑性、韧性降低。RE、A1、Ti、ZrⅡ、控制焊缝合氮量的措12I↑，熔滴过渡频率f↑,熔滴阶段作用时间τ↓,SN3CO、CO2Ti、A1、ZrNO重10）焊缝金属中的氢（扩散氢+残余氢=焊缝中的总氢量Ⅱ、氢在焊缝中的存在形式：以H、H+、H-存在。它们与焊缝金属形成间隙固溶体。Ⅳ、氢对焊接质量的影响12、产生冷裂纹焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说在Ms温度以下）时3、造成氢脆氢在室温附近使钢塑性严重下降现象称为氢脆。氢脆是由于原了氢扩散于钢显微空隙中，结合为分子氢，造成空隙内产生很高压力，阻碍金4、出现白点白点是出现在焊缝金属拉伸或弯曲试件的断面上的一种白色园Ⅴ、控制氢的措1231)2）3）4350℃1h（ ①以原子氧形式溶解； ②以FeO形式溶解。1COCOCO34CO熔滴，形成飞溅，破坏了焊接过程的稳定性；5 Ⅴ、控制氧的措施是预防和（一防二脱采用纯度高的焊接材料尽量采用不含或少含氧量的焊接材料。例如，采控制焊接工艺参数增加电弧电压使空气容易侵入电弧，并且增加了氧与采用冶金方法进行脱氧通过向焊丝或焊条药皮中加入某种合金元素，使熔渣在焊接过程中的作粘度：在单位浓度梯度下，作用在单位接触面积上的内摩擦力称为粘度表面张力：是气相与熔渣之间的界面张力：常把固态熔渣开始熔化的温度称为熔渣的。造渣温度：焊条药皮的是指药皮开始熔化的温度。②、离子的分布，和相互作用取决于它的综合矩焊缝金属的脱用于脱氧的元素或铁合金称为脱氧剂目的：尽量减少焊缝中的含氧量。①防止焊缝金属被氧化，减少在液态金属中的氧先期脱氧：在药皮加热阶段，固态药皮中进行的脱氧反应叫先期脱氧，特点沉淀脱氧：是在熔滴和熔池内进行的，其原理是溶解在液态金属中的脱氧剂FeO重扩散脱氧：量的式脱氧的程度由分配定律决定其特点是不会因脱氧造成渣，但不是脱氧的主要途径。选择脱氧剂原则时，A1、Ti、Si、Mn焊缝金属中硫的危害控MnS、FeSMnSMnSFeS的形式存在：凝固时FeS容易发生偏析，以低共晶Fe+FeS（985℃）或NiS+Ni，使焊缝产生结晶裂纹的倾向更大。（一是母材，二是焊丝，三是药皮与焊剂焊缝中磷的危Fe2P、Fe3P磷与铁、镍可以形成低共晶。 12A缝的韧性。3Cr、Mo、W、Mn合金过渡的方式：1、应用合金焊丝或带极234合金过渡系数：焊接材料的合金元素过渡到焊缝金属中的数量与其原始含量的百分比影响过渡系数的因素1沸点越低，蒸发损失越大，η小2、合金元素的含量合金元素的含量↑η↑时,趋于定值3、合金剂的粒度合金剂粒度↑，比表面积↓，氧化45、药皮质量系 Kb焊条由药皮和焊芯两部分组成焊条药皮的作用

焊芯的作用药皮原材料的作用：1)2)3)4)5)6)7)焊条的型号 0表示熔敷金属抗拉强度的最小值为43kgf/mm结（J）31、2焊条的工艺性Ⅰ、焊接电弧的稳定性Ⅱ、焊缝成型 Ⅲ、各种位置焊接的适应性横焊、立焊、仰焊的主要是：在重力的作用下熔滴不易向熔池过渡；熔池金属和熔渣向以致不能形成正常的焊缝。适当增加电弧和气流的吹力，以便把熔滴送向熔池并金属和熔渣这不仅可以熔渣及铁水的下淌，而且还能使高温熔渣尽快地凝固。Ⅳ、飞溅Ⅴ、脱渣性熔渣的松脆性熔渣越松脆就越容易清除。Ⅵ、焊条熔化速（反映焊接生产率的高低熔化系数熔敷系数αH：真正反应焊接生产率高低的指标，指在单位时间内单位电αH与αpαHαp(1-Φ)①药皮成分影响电弧电压，电弧气氛的电离电位越低、电弧电压就越低，电Ⅶ、焊条药皮发Ⅷ、焊接烟尘7）焊剂与焊丝的匹配原则配的焊接材料可选用高锰高硅焊（如HJ431HJ433HJ430）与低碳钢焊（如H08A）或含锰的焊丝（HO8MnA）相配合，或用中锰、低锰或无锰焊剂与含锰量较高的焊丝（HO8MnA、H10Mn2）相配合。熔池凝固的条件和特点、熔池结晶的一般规律（生核和晶核长大的过程1234熔池结晶速度结论：晶粒成长的平均线速度是变化的；焊接工艺参数对晶粒成长方向及平熔池的结晶形（；（影响结晶形态的因素：当结晶速度R和温度梯度GCR晶速度R边界向焊缝中心过渡时，温度梯度G焊缝金属的化学不均匀焊缝中的化学不均匀性（即偏析T Y 焊缝中偏析有三种：1、显微偏 2、区域偏析3、层状偏影响WM－CCT图的因1、合金元素WM-CCTC、N、Mn、Ni、CuA，CCTAF使易于成为F析出的碳化物分解、溶于A中，阻碍F析出ACCT3冷却速度对于MMsMs4，过冷A转变过程中应力、应变作用时，不仅会影响扩散型P转变，也会影响无扩散型M，改善焊缝固态相变组织的途气孔和夹杂的危氢气孔出现在焊缝的表面上，断面形状如同螺钉状，在焊缝的表面上看呈喇叭口形氮气 CO孔CO，在结晶过程中来不及逸出而残留在影响生成气孔的因素及防治措施焊接工艺参数的影响I、U、焊缝中的夹杂的危害增加了热裂纹和层状的倾向。焊缝杂物的种类：氮化物、氧化物、硫化物改善焊缝金属性能的途径HAZ：热源作用下焊缝两侧发生组织和性能变化的区域焊接与热处理条件比焊接CCT应HAZ影响CCT图的因 除钴外，固溶于奥氏体合金元素都使C曲线向右移，即增加淬便倾向，降低Ms点，其中以碳影响最大。0.83％C0.4-0.8％C，在快速冷却条件下，0.4％C冷却速度增大时，MsMM移的抗力，不均匀切变就会以孪晶方式进行，M峰值温度的影响：Tm越高，过冷AACCT HAZ脆化：粗晶脆化、析出脆化、组织脆化、热应变时效脆化、氢脆化及石墨脆化等焊接裂纹的危害性及分

1、脆性断裂2、隐蔽性潜在3、产生机理的复杂性4按产生裂纹的本质分类热裂纹（结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹冷裂纹（延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低温塑性脆化裂纹层状1、结晶裂纹2、高温液化裂纹3（K0=CS/CL<1由于成分的偏析，富集的溶质和杂质与基体金属形成较低共晶凝固后期，低共晶被排挤在柱状晶体交遇的中心，呈“液态薄膜”状覆盖结晶裂纹产生温度：固相线以上稍高温度断口特征：呈氧化颜色，没有金属光泽分布特宏观上一般发生在焊缝中心（横向、纵向都有，纵向上具；熔池结晶的三个阶段：液固阶段、固液阶段、完全凝固阶段具体来讲，焊缝是否产生结晶裂纹主要决定以下三个方a；bc6）112焊接冷裂纹的影响因素及延迟裂（11)2、工艺影响延迟裂纹：这种裂纹是冷裂纹中一种普遍形态，它的主要特点是不在焊后立高、中碳钢、低合强钢，多在热影响区，焊缝中较少宏观断口：具有发亮的金属光泽的脆断特征，微观：以晶间断裂为主，但也有防止冷裂纹的（一）1）采用优质的低氢焊接材严格控制氢的来源如焊前烘干焊条、