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3)以氮离子N+形式溶入

电弧中的氮离子可在阴极溶解,电场作用 阴极运动 中和电子,还原N原子 保护措施:

1)机械保护(最有效): 2)焊接工艺规范影响 :短弧焊(焊条与母材距离小),增加焊丝直径(比表面积减少) 3)焊丝成分的影响 :增加焊丝或药皮中的含碳量可降低焊缝中的含氮量;Ti,Zr,Al,Re生成稳定氮化物 氢对焊接质量的影响

对于结构钢的焊接来说,有害作用有四个方面: 1.氢脆 氢在室温附近使钢的塑性严重下降的现象

2.白点 碳钢或低合金钢焊缝,如含氢量高,则常常在其拉伸或弯曲断面上出现银白色圆形局部脆断点,称之为白点 暂态 脆化、白点,经时效、热处理可消除 3.形成气孔 4.产生冷裂纹

永久现象:气孔、冷裂纹、不可消除 控制氢含量的措施 1.限制焊接材料中的含氢量

2. 清除焊丝和焊件表面上的杂质(油,水,锈)

3. 冶金处理 形成HF 或 OH- Ca2F+H2O=CaO+2HF

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4. 控制焊接工艺参数 I增大 [H]增加 U增大 [H]下降 5.控制焊接材料的氧化还原势

增加熔池的含氧量或气相的氧化性可以降低熔池中氢的平衡浓度;CO2+H=CO+OH 去氢

CO2气体保护焊即使气体中含有一定的水分,焊缝含氢量依然不高 氩弧焊是加入少量的 氧气和CO2,可控制接头的氢气孔 首先,限制氢及水分的来源 其次,防止氢溶入金属

最后,对溶入氢的金属作脱氢处理 氧对焊接质量的影响

随着焊缝含氧量的增加,其强度、塑性、韧性都明显下降,尤其是低温冲击韧度急剧下降, 还引起热脆、冷脆和时效硬化。

溶解在熔池中的氧与碳发生反应生成不溶于金属的CO,在熔池凝固时CO气泡来不及逸出就会形成气泡; 氧烧损钢中的有益合金元素使焊缝性能变坏。

降低焊缝含氧量措施:限制来源;先期脱氧;沉淀脱氧。 如何选脱氧剂?熔渣中避免含有脱氧剂的生成物,熔渣酸碱性质与脱氧产物相反

控制氮主要靠加强保护,加入合金元素固氮时,导致塑性韧性下降 除氢措施:限制来源;使氢转化为不溶于熔融金属中的稳定化合物,如OH或HF,必要时,焊后进行脱氢处理。

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限制S、P的措施:限制来源;提高熔渣碱度;提高Mn含量对降S有利 碱性焊条对铁锈敏感?为什么? 碱性渣, FeO更容易向金属分配,

熔渣FeO量相同,碱性渣焊缝含氧量比酸性渣多 酸性氧化物少,所以反应能力大,可以扩散分配到金属中

分配一定温度下设定纯FeO的反应能力为1,溶解于熔渣中的FeO相对于纯FeO的反应能力的分数就是熔渣中FeO的活度 铁锈使焊缝显著增氧,且引起气孔

合金过渡就是把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊接金属中去的过程。 合金过渡的目的 1. 补偿合金元素的烧损

2. 清除焊接缺陷,改善焊缝金属的组织和性能 3. 获得特殊性能的堆焊金属

合金过渡系数等于它在熔敷金属中的实际含量与它的原始含量之比。 熔池边界的部分熔化的母材晶粒表面完 全可能成为新相晶核的“基底” ,焊缝 金属呈柱状晶形式与母材相联系,好似母 材晶粒外延长大。这种依附于母材晶粒现成 表面而形成共同晶粒的凝固方式,称为外延 结晶或联生结晶。

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2、宏观偏析 1)焊缝中心偏析

指焊缝边缘到焊缝中心,宏观上的成分不均匀性,焊缝金属以柱状晶长大和推移,把杂质 “赶”向熔池中心,中心杂质浓度逐渐升高,使最后凝固的部位发生较严重的偏析.

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,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,这种焊缝具有较高的抗热裂能力

危害:层状偏析不仅造成焊缝力学性能不均匀性,还可沿层状线形成裂纹或气孔。 六、焊缝固态相变

一次组织:焊接熔池由液态凝固后首先所得到的组织

焊缝金属二次结晶组织:一次结晶组织随之冷却,焊缝将发生组织转变,在室温下所获的的组织

联生结晶和各种不同形态的柱状晶是焊缝凝固组织的显著特点。 焊缝的固态相变组织主要取决于化学成分和焊接工艺条件。

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