2-9横焊-结晶解析

§2-9横焊

一、焊前的准备钢板Q235两块厚度12mm坡口60°钝边0.5间隙2.5~3.0反变形4°焊条J422Φ3.2反接电流100~120A层间温度低于100度二、焊前清理为了防止焊接过程中出现气孔，必须重视对焊件的清理工作，焊前清理坡口面及近破口上、下两侧则20mm范围内的油、氧化物、铁锈等污物，打磨干净至露出金属光泽为宜。三、焊件装配装配间隙始端为3.5mm，终端为4.0mm.错边两边≤0.5mm.定位焊缝长度应小于10mm，且在背面点固完毕后在正面应加强点固终端，为防止焊接过程中变形。点固时应先点始焊端，再点终端。

四、定位焊定位焊是在焊接过程中是很重要的，并且一定要牢固，始端可以少焊些，终端应该多焊些（反转焊件在终端再次加固）以免在焊接过程中收缩，造成未焊端坡口间隙变窄而影响焊接质量，定位焊必须要牢固，焊点长度为10mm。确定焊接工艺参数焊接层数运条方法焊条直径/mm焊接电流/A打底层焊断弧焊接3.2105~110填充层斜圆、直线运条和锯齿形运条

4.0110~120盖面层直线运条或直线往复运条3.2130~140六、焊接的操作方法

1、打底层的焊接在定位点上引弧，引燃后电弧向左外露于焊件外，一部分熔渣向外流时压低电弧向前倾斜焊条向前运动，此时焊条大幅度向前倾，与焊接方向夹角可能只有20°，以防止电弧偏吹而产生夹渣，至间隙处时向里顶，大部分电弧穿过间隙，稍停后轻上下摆动电弧，使熔池与上下坡口熔合后向后灭弧，同时有一个向后拔渣的动作，防止熔渣过多聚集在熔孔处。此时焊件的温度还较低，易产生缩孔，而且熔渣凝固也快，熔渣凝固后再引弧则易产生夹渣，所以第二点引弧要快，第一点灭弧后立即引第二点，大部分电弧穿过间隙，焊条稍多向里顶，稍停后稍用力上下摆动电弧，使熔池与上直坡口熔合。相同的方法焊完前几公分后，电弧向前偏吹的程度逐渐减弱，焊条和前倾斜程度也减小。当电弧向前偏吹不明显时，焊条与焊接方向的夹角约为80~85°，与下方度板的夹角同样为70~80°，引弧位置于熔孔的左上方，稍停后垂直向下运动，稍用力碰下坡口并停留后向后灭弧。上下摆动幅度不要过大，即焊条在间隙根部运动，过宽成型不良甚至夹渣。引弧时间为熔池亮点将要消失时。一部分焊条对准间隙，一部分焊条对准熔孔，大部分电弧位于熔池上，焊接时熔渣一小部分在背面，大部分在前面。熔池金属稍露。收弧采用加点收弧。2、填充层的焊接电流120A，电弧运动方法斜圆圈。在坡口内引弧，将电弧拉到起焊处下坡口熔合线处并使一部分电弧外露于焊件，待熔渣向外流时向焊接方向倾斜焊条并向前运动，在此处并没有预热，只是有一个停留，也起到预热的作用。如果拉长电弧进行预热，由于焊件两端磁场的作用会导致电弧严重偏吹，不仅起不到预热的作用反而会影响正常焊接。焊条大幅度向前倾约3至5mm，然后压低电弧向上向右运动到起焊处上方熔合线处并稍作停留，待上方充分熔合并填满后再压低电弧以45°向下运动(向下运动时不可过快)，至下熔合线后焊条再沿下熔合线向前运动几毫米，不停留，然后快速向上运动，随焊接的进行，电弧偏吹程度减小，焊条向前倾斜的程度也渐减小。当焊接至最后方时电弧会向左侧偏吹，同样焊条应向左倾。4、盖面层的焊接最下方一道焊接时焊条稍向下倾，低电弧直线法，焊条与焊接方向的夹角要随熔渣的流动而改变。始终使熔渣紧跟电弧，熔渣不可下淌,以获得与下坡口过渡圆滑的焊道。中间的每一道与前一道的边沿重叠。最上方一道的预留位置不要大，要稍小一些，这样最上方一道可以压低电弧快焊，熔池体积小，成型易控制，不咬边。由于焊接速度快热量输入少又能起到回火焊道的作用。总之在实践中大多焊工在横焊的多道焊时采用带渣焊，这有个好处：快且平滑，不咬边。但有个前提：大电流热焊。这样会使焊道长时间处于高温状态，导致晶粒粗大，机械性能降低，所以采用清渣焊为好。

焊缝金属从高温的液体状态冷却至常温的固体状态经历了两次结晶过程：

1.从液相转变为固相的一次结晶

2.在固相焊缝金属中出现同素异构转变的二次结晶一、焊缝金属的一次结晶1.定义

焊缝金属由液态转变为固态的凝固过程称为焊缝金属的一次结晶。一、焊缝金属的一次结晶

1.定义2.基本过程

1）生核

2）长大二、焊缝结晶过程中的偏析

1.偏析的定义

焊缝金属中化学成分分布不均匀的现象称为偏析二、焊缝结晶过程中的偏析2.偏析的产生主要产生在一次结晶时二、焊缝结晶过程中的偏析3.偏析的影响

1）偏析的化学成分分布不均导致性能改变

2）产生裂纹、气孔、夹杂物等焊接缺陷二、焊缝结晶过程中的偏析3.偏析的分类

1）显微偏析熔池一次结晶时，最先结晶的结晶中心金属最纯，后结晶部分含其它合金元素和杂质略高，最后结晶部分，即结晶的外端和前缘所含其它合金元素和杂质最高。在一个柱状晶粒内部和晶粒之间的化学成分分布不均匀现象称为显微偏析。

二、焊缝结晶过程中的偏析3.偏析的分类

1）显微偏析

2）区域偏析熔池一次结晶时，由于柱状晶体的不断长大和推移，会把杂质“赶”向熔池中心，使熔池中心的杂质含量比其它部位多，这种现象称为区域偏析。焊缝的断面形状对区域偏析的分布影响很大。窄而深的焊缝，各柱状晶的交界在其焊缝的中心，因此焊缝中心聚集有较多的杂质，见图1a。这种焊缝在其中心部位极易产生热裂纹。宽而浅的焊缝，杂质则聚集在焊缝的上部，见图1b，这种焊缝具有较高的抗热裂能力

二、焊缝结晶过程中的偏析3.偏析的分类

1）显微偏析

2）区域偏析

3）层状偏析熔池在一次结晶的过程中，要不断地放出结晶潜热，当结晶潜热达到一定数值时，熔池的结晶就出现暂时的停顿。以后随着熔池的散热，结晶又重新开始，形成周期性的结晶，伴随着出现结晶前沿液体金属中杂质浓度的周期变动，产生周期性的偏析称为层状偏析。层状偏析集中了一些有害元素，因此缺陷往往出现在层状偏析中。由层状偏析所造成的气孔（如下图）。

三、焊缝金属的二次结晶1.定义

一次结晶结束后,熔池就转变为固体的焊缝。高温的焊缝金属冷却到室温时,要经过一系列的组织相变过程,这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶。

三、焊缝金属的二次结晶

1.定义

2.低碳钢焊缝二次结晶组织性能低碳钢焊缝金属二次结晶结束时,其组织为铁素体加珠光体。低碳钢在材料极缓慢的冷却条件下获得的,实际上焊缝金属二次结晶时的冷却速度相当快,因此组织中的珠光体含量会增加,冷却速度越高,珠光体含量也越多,焊缝的硬度和强度也随之增加,塑性和韧性则随之降低。1.夹杂物：四、焊缝中的夹杂物