电子课件-《焊工工艺学(第四版)》-A02-0830电子课件-《焊工工艺学(第五章.ppt
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- 焊工工艺学第四版 电子 课件 焊工 工艺学 第四 A02 0830 第五
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1、5-1焊条、焊丝及母材的熔化焊条、焊丝及母材的熔化5-2焊接化学冶金过程焊接化学冶金过程5-3焊缝结晶过程焊缝结晶过程5-4熔合区及焊接热影响区熔合区及焊接热影响区5-5控制和改善焊接接头性能的方法控制和改善焊接接头性能的方法5-1焊条、焊丝及母材的熔化焊条、焊丝及母材的熔化一、焊接热源一、焊接热源常用的熔焊热源有电弧热(电弧焊)、气体火焰(气焊)、电阻热(电渣焊)、等离子弧(等离子弧焊)等。焊接热源所产生的热量并不是全部用来加热和熔化焊条、焊丝及母材的,有一部分热量损失于周围介质和飞溅中。二、焊条、焊丝的加热及熔化二、焊条、焊丝的加热及熔化1.电阻加热电阻加热(1)限制焊条或焊丝的伸出长度(
2、2)限制焊接电流2.电弧加热电弧加热真正使焊条、焊丝熔化的是电弧热。三、焊条、焊丝金属向母材的过渡三、焊条、焊丝金属向母材的过渡1.熔滴过渡的形式熔滴过渡的形式熔滴过渡的形式)滴状过渡)短路过渡)喷射过渡2.熔滴过渡的作用力熔滴过渡的作用力(1)重力(2)表面张力熔滴的重力和熔滴的表面张力示意图F1 熔滴的重力F2熔滴的表面张力(3)电磁压缩力通有相同方向电流的两根导线的相互作用力电磁力在熔滴上的压缩作用P电磁压缩力(4)斑点压力 (5)气体的吹力斑点压力阻碍熔滴过渡焊条药皮形成套筒四、母材的熔化四、母材的熔化母材上由熔化的焊条、焊丝金属与母材金属所组成的具有一定几何形状的液体金属称为焊接熔池
3、。焊接熔池形状示意图5-2焊接化学冶金过程焊接化学冶金过程一、对焊接区金属的保护一、对焊接区金属的保护焊接过程中,对焊接区进行保护的目的是防止空气的有害作用,保证焊缝质量。二、焊接化学冶金过程的特点二、焊接化学冶金过程的特点1.温度高,温度梯度大2.熔池体积小,熔池存在时间短3.熔池金属不断更新4.反应接触面大、搅拌激烈三、有害元素对焊缝金属的作用三、有害元素对焊缝金属的作用1.氧对焊缝金属的作用氧对焊缝金属的作用(1)氧的来源焊接区的氧气主要来自电弧中的氧化性气体(如CO2、O2、H2O 等),空气中氧的侵入,焊剂、药皮中的高价氧化物和焊件表面的铁锈、水分等的分解产物。(2)氧对焊接质量的影
4、响1)焊缝金属中的氧,不仅会使焊缝中有益元素大量烧损,而且会使焊缝的强度、塑性、硬度和冲击韧性降低。2)降低焊缝金属的物理性能和化学性能。3)在焊缝内形成气孔。4)产生飞溅,影响焊接过程稳定。(3)控制氧的措施1)加强保护,如采用短弧焊、选用合适的气体流量等,防止空气侵入,还可以在惰性气体保护或真空保护下焊接。2)清理焊件及焊丝表面的水分、油污、锈迹,按规定温度烘干焊剂、焊条等焊接材料。3)对焊缝脱氧也是行之有效的措施。(4)焊缝金属的脱氧1)脱氧剂选择的原则脱氧剂在焊接温度下对氧的亲和力应比被焊金属的亲和力大。脱氧后的产物应不溶于金属而容易被排入熔渣,且熔点应较低,密度应比金属小,易从熔池中
5、上浮入渣。2)焊缝金属的脱氧途径先期脱氧沉淀脱氧扩散脱氧2.氢对焊缝金属的作用氢对焊缝金属的作用(1)氢的来源压力为0.1MPa 时氢和氮在铁中的溶解度(2)氢对焊接质量的影响1)形成气孔2)产生白点和氢脆3)产生冷裂纹(3)控制氢的措施1)焊前清理干净焊件及焊丝表面的铁锈、油污、水分等污物。2)焊前按规定温度烘干焊剂、焊条,对气体保护焊的保护气体进行去水、干燥处理。3)尽量选用低氢型焊条,焊接时采用直流反接,短弧操作。4)焊后消氢处理。3.氮对焊缝金属的作用氮对焊缝金属的作用(1)氮的来源焊接区中的氮主要来自周围空气。(2)氮对焊接质量的影响2)形成气孔2)影响焊缝的力学性能(3)控制氮的措
6、施1)加强对焊接区液态金属的保护,防止空气中氮的侵入,是控制焊缝中氮含量的主要措施。2)采取正确的焊接工艺措施,如尽量采用短弧焊接,因为电弧越长,氮侵入熔池、越多,焊缝中氮的含量越高。4.焊缝金属中硫、磷的危害及控制焊缝金属中硫、磷的危害及控制(1)硫、磷的来源焊缝中的硫、磷主要来自母材、焊丝、药皮、焊剂等材料。(2)硫、磷的危害(3)脱硫和脱磷的措施1)脱硫的措施元素脱硫FeS+Mn=Fe+MnS熔渣脱硫FeS+MnO=MnS+FeOFeS+CaO=FeO+CaS2)脱磷的措施,焊接过程中脱磷的措施分为两步:将P氧化成P2O5,其反应式如下:2Fe3P+5FeO=P2O5+11Fe2Fe2P
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