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8、焊接烟尘

减小发尘量;减小尘中致毒物质数量。 焊剂

焊剂是焊接时能够熔化形成焊渣和气体,对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质。 按制造方法分类

1.熔炼焊剂:2.非熔炼焊剂: 实心焊丝

实心焊丝是最常用的焊丝,是有热轧线材经过拉拔加工而制成的。 1.埋弧焊用实心焊丝

2.CO2焊焊丝;含有较高的Mn、Si等脱氧元素的含量。

为了解决飞溅问题,研制了活性焊丝。易电离物质成为电弧活化剂,加入活化剂的焊丝称为活性焊丝。 药芯焊丝

药芯焊丝是由薄钢带卷成圆形钢管或异形钢管的同时,填满一定成分的药粉后经拉制而成的一种焊丝。 熔渣与金属的作用 熔渣在焊接过程中的作用 (1)机械保护作用

(2)改善焊接工艺性能的作用 (3)冶金处理作用 熔渣的碱度

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分子理论的碱度的定义:碱性氧化物与酸性氧化物的摩尔数之比(B)。从理论上讲,B>1时为碱性渣,B<1时为酸性渣,根据经验,B>1.5时,熔渣才是碱性的。 熔渣的粘度

(酸性渣)长渣:T↑η↓缓慢变化

(碱性渣)短渣: T ↓η↑↑急剧变化,适合全位置焊接 活性熔渣对焊缝金属的氧化

活性熔渣对焊缝金属的氧化可分为两种基本形式:扩散氧化和置换氧化

(一)扩散氧化

在温度不变的情况下,当增加熔渣中FeO的浓度时,它将向熔池中扩散,使焊缝中的含氧量增加。 (二)置换氧化,主要增氧途径 (SiO2) +2[Fe]=[Si]+2FeO 渗硅 提高碱度有利于抑制熔渣的渗硅反应 (MnO)+[Fe]=[Mn]+ FeO 渗锰

焊接高合金钢的焊条和焊剂中不能含有SiO2?

合金元素Al、Ti、Cr等,对氧的亲和力更大,夺取SiO2中的氧,生成氧化物,焊缝非金属夹杂增加,含氧量升高 焊缝金属的脱氧

(一)脱氧的目的和选择脱氧剂的原则

脱氧的主要措施是在焊丝、焊剂或药皮中加入适合的元素或铁合金,

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使之在焊接过程中夺取氧。用于脱氧的元素或铁合金叫脱氧剂。选择脱氧剂应遵循以下的原则:

(1)脱氧剂在焊接温度下对氧的亲和力应比被焊金属对氧的亲和力大。

(2)脱氧的产物应不溶于液态金属,其密度也应小于液态金属的密度。

(3)必须考虑脱氧剂对焊缝成分、性能以及焊接工艺性能的影响。 (二)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,其特点是脱氧过程和脱氧产物与熔滴不发生直接关系。 先期脱氧的效果取决于药皮加热阶段温度低,传质条件差,先期脱氧是不完全的,需进一步脱氧。

(三) 沉淀脱氧 沉淀脱氧是在熔滴和熔池中进行的。 1.锰的脱氧反应 [Mn]+[FeO]=[Fe]+(MnO)

在含SiO2、TiO2酸性渣中,转变成复合物MnO·SiO2和MnO·TiO2 一般酸性焊条用锰铁作为脱氧剂,而碱性焊条不单独用锰铁作为脱氧剂。

2.硅的脱氧反应 不单独用硅脱氧。 3、 Si/Mn联合脱氧

[Mn]/[Si]=3~6,脱氧产物MnO·SiO2,密度小,易于被熔渣吸收 实现沉淀脱氧的条件:

1、在焊接温度下对氧亲和力大的元素,夺取气相或氧化物中的氧。 2、脱氧产物熔点低,不溶于液态金属,密度小于液态金属

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3、熔渣性质与脱氧产物性质相反,降低脱氧产物在熔渣中的活度,也有利熔渣吸收脱氧产物 (四)扩散脱氧

扩散脱氧是在液态金属与熔渣界面上进行的,是以分配定律为理论基础的。扩散脱氧不是脱氧的主要途径。 扩散脱氧的优点是不会因脱氧而造成夹杂。 酸性渣:有利于扩散脱氧及锰脱氧 碱性渣:只能通过硅锰联合脱氧 三、焊接化学冶金反应区及反应条件

以手弧焊为例:1、药皮反应区:2、熔滴反应区;3、熔池反应区 熔滴反应区是反应最激烈的部位,气体高度分解并向熔池金属中溶解,熔渣也会发生分解并与金属发生置换反应。

熔池反应区是决定焊缝金属最终成分和纯净度(各类氧化物、硫化物夹杂、气体杂质等的含量高低)的重要阶段 气相对金属的作用 氮在金属中的溶解

电弧焊时熔化金属的含氮量高于溶解度的主要原因是: 1)N原子形式溶于液态金属

电弧中受激的氮原子的溶解速度要快得多 2)以NO形式溶入

在氧化性电弧气氛中形成NO,遇到温度较低的液态金属,分解为N和O,N迅速溶于金属。

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