HEATS 发表于 2010-9-12 15:31:40

如何提高焊缝质量

<p>  焊接从母材和焊条熔化到熔池的形成、停留、结晶,其过程发生了许多的冶金化学反应,这样就影响了焊缝的化学成分、组织、力学性能(强度、硬度、韧性和疲劳极限)、物理和化学性能,因此,焊缝的质量好坏关系到焊件的质量好坏,会影响到焊件的使用性能。所以我们应该对如何提高焊缝的质量进行分析。</p>

<p>  一、熔焊冶金机理</p>

<p>  1.氧化</p>

<p>  熔池的体积很小,受电弧加热升温很快,温度可达2000℃或更高。在高温下氧气发生分解,成为氧原子,这样,其化学性质非常活泼,容易与金属和碳发生氧化反应,形成大量的金属氧化物和非金属氧化物,反应方程式如下: </p>

<p>  Fe + O = FeO Mn + O = MnO Si + 2O = SiO2 2Cr + 3O = Cr2O3 C + O = CO </p>

<p>  这样,Fe、Mn、Si、C等元素大量烧损,使焊缝金属含氧量增加,焊缝力学性能大大下降(如低温冲击韧性明显下降,引起冷脆,使得焊件在低温条件下的安全性降低)。当焊缝凝固冷却后,FeO转变为Fe3O4,它使焊缝金属的屈服极限、冲击韧度、疲劳极限。SiO2、MnO如果没有充足的时间上浮,则成为夹杂物。CO如果没有析出,则成为焊缝中气孔。这些夹杂物和气孔都会降低焊缝的性能。<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/26/1.html" title="转到焊接加工企业">焊接</a>高碳钢和铸铁时容易发生CO气孔;<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/26/1.html" title="转到焊接加工企业">焊接</a>灰口铸铁时,由于碳、硅的烧损,冷却快,焊缝会成为硬脆的白口组织。</p>

<p>  2.熔池吸气</p>

<p>  (1)吸氮。由于受到高温的影响,氮气也要发生分解,形成氮原子,溶于液态金属中,在冷却过程中要发生相变(奥氏体转变为铁素体),氮在固溶体中的溶解度发生突降,最后以Fe4N析出,由于Fe4N呈片状夹杂物,虽然使得焊缝金属的硬度增高,但塑性下降。</p>

<p>  (2)吸氢。<a href="http://www.mechnet.com.cn/company/26/1.html" title="转到焊接加工企业">焊接</a>接头表面附着的油、铁锈所含水分、焊条药皮中配用的有机物等,经高温分解产生氢,氢以原子的形式被液态金属所吸收。当温度降低时,过饱和的氢将从液态金属中析出,成为气孔。当焊缝凝固至室温时,过饱和氢原子扩散到微孔中结合成氢分子。在微孔中氢的压力逐渐增大,使焊缝产生裂纹。高碳钢和合金钢容易产生氢裂。</p>

<p>  3.焊接应力由于焊缝不能自由收缩而引起焊接应力,焊接应力可以引起变形,降低结构的承载能力,引发焊接裂纹,甚至造成结构脆断。</p>

               
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