焊接原理PPT电子教案课件-第三章 焊接材料.ppt

表3-3 典型焊条熔渣的化学成分 表3-4 焊缝金属化学成分 *焊接冶金过程分析： 1. 氧化及脱氧反应 (1)铁的氧化 氧化途径： 1)电弧气氛的氧化： a. O2的氧化： b. CO2的氧化： 当T≥3000K时，CO2的氧化性超过了空气中氧的作用. 随温度升高，反应的平衡常数增大，反应向右进行，铁的氧化加剧. c. H2O的氧化： 水蒸气不仅使铁氧化，还使焊缝金属增氢. 2)熔渣的氧化： 反应生成FeO ，其大部分进入熔渣（FeO ），少部分进入铁液[FeO ]. 溶于液态铁中的[FeO]使焊缝增氧. （2）脱氧反应 a. 采用Mn-Fe单独作脱氧剂，沉淀脱氧效果好： 原因： 酸性渣中含有较多的SiO2和TiO2，易与脱氧产物MnO生成复合物 （MnO?SiO2 )和（MnO ? TiO2 ) ，使 γMnO减小，脱氧效果较好. b. 扩散脱氧效果好： 金属的氧化产物FeO 可与熔渣中的SiO2和TiO2复合生成 FeO .SiO2 和FeO.TiO2，使FeO的活度减少. 由于a.和b. 的原因，反应 易于向右进行. 造成硅向焊缝中过渡. 钛钙型焊条具有相当强的由熔渣向焊缝中过渡硅的能力，从而保证了焊缝金属所必须的硅. 2. 脱硫反应 通常硫以FeS和MnS的形式存在于焊缝金属中. a. Mn脱硫： FeS+Mn＝Fe+MnS b. Mn的脱氧产物MnO脱硫： FeS十MnO＝FeO+MnS 脱硫产物MnS浮人熔渣，从熔池中排出. 焊条药皮配方中加入14％中碳锰铁就是为了脱氧、脱硫. 3. 脱磷反应 2[Fe3P]+5 (FeO)+3(CaO)=(CaO)3P2O5+11[Fe] 2[Fe3P]+5 (FeO)+4(CaO)=(CaO)4P2O5+11[Fe] 由于焊条药皮的碱度较低，上述反应很难完成. 控制焊缝含磷量主要途径：选用低磷药皮原材料及焊芯. 4. 气孔敏感性 增大熔渣的氧化性，CO气孔倾向增多； 降低熔渣的氧化性，氢原子易于溶人焊缝金属中. ——调整好熔渣的氧化性，减少或消除CO及H2两类气孔. 5. 焊接烟尘 主要是Fe3O4和Mn3O4 钛钙型碳钢焊条的焊接工艺性能非常好 对液态金属进行气渣联合保护 主要用于焊接低碳钢和强度级别较低的低合金钢 (二)低氢型焊条 E5015 (J507) 造气、造渣剂：大理石、萤石； 气渣联合保护效果好. 脱氧剂：硅、锰、钛联合脱氧 熔敷金属中的氢、氧、氮、硫、磷等含量低； 化学性能优良，抗裂性能良好. 熔渣碱度： B=1.86 碱性熔渣 CaO-SiO2-CaF2渣系。 气相成分： 79.8％C0、16.9％CO2、1.8％H2、1.5％H20 主要保护气体是CO和CO2 * 焊接冶金过程分析： 1．脱氧反应 主要依靠硅和钛脱氧： 2CO2+Si——SiO2十2CO CaO+SiO2＝CaO·SO2 2CO2+Ti——TiO2+2CO TiO2+CaO＝CaO·TiO2 2．脱氢反应 脱氢的几个途径： (1) 利用萤石脱氢 ： CaF2+2H--Ca+2HF CaF2+H