焊接过程气体对金属的作用_氧剖析.ppt

氧对金属的作用 根据氧对金属作用特点可分为： ① 不溶解氧，但发生激烈氧化反应的金属，如Mg、Al； ② 有限溶解氧，同时发生氧化反应的金属，如Fe、Ni、Cu、Ti，且氧化物还溶解于液态金属中。 氧在金属中的溶解 氧以原子氧和FeO两种形式溶于液态铁中。 氧在铁中的溶解度满足平方根定律： 如液态铁与纯FeO渣平衡，有 可见溶解度随温度的升高而增大。 第二合金元素存在时，随合金含量增加氧的溶解度下降。 铁冷却中，氧溶解度急剧下降。钢中的氧绝大部分以氧化物形式存在。 氧化性气体对金属的氧化 金属氧化还原方向的判据 由金属—氧—氧化物组成的系统中，氧的平衡分解压力Po2平衡常数，如氧的实际分压为{PO2}，则 金属氧化物的分解压是温度的函数，随温度增高而增加。 纯FeO聚集相下 当其溶入液态铁中 可见在焊接条件下，FeO的分解压是很小的，气相中微量的氧，即可使铁氧化。 自由氧对金属的氧化 原子氧比分子氧对铁氧化更强烈。 其它比铁亲和力大的元素也要发生氧化。 CO2对金属的氧化 高温条件下，CO2是活泼的氧化剂。 T↑反应向右进行，促使氧化。熔滴阶段对金属的氧化程度大。 H2O气对金属的氧化 H2O不仅使焊缝增氢，而且使Fe和其它元素氧化。 氧对焊接质量的影响 焊接往往使焊缝金属含氧量总是增加。 强度、塑性、韧性明显下降 对物理化学性能的影响 降低焊缝导电性、导磁性和耐蚀性 促进生成CO气孔 增加飞溅，影响焊接过程的稳定性 氧在有些条件下是有利的 如：铸铁冷焊为烧损多余的碳；耐热钢焊接为抑制Si还原；为减少焊缝含氢；改进电弧特性，加入氧化剂。 控制氧的措施 纯化焊接材料 尽量用不含氧或含氧少的焊接材料。 控制焊接工艺参数 U↑[O] ↑（弧长↑作用时间↑） 脱氧