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1、焊缝金属中的有害元素焊缝金属中的有害元素一、 焊缝金属中的氧1氧的来源在正常情况下,焊缝中的氧主要来源于焊接材料中的水分焊件周围的水分、焊件和焊丝表面上的铁锈、氧化膜等,而不是来源于焊接热源周围的空气。氧在焊缝金属中的存在形式主要是FeO。2氧对焊缝的影响焊缝中的含氧量增加,不仅焊缝的强度、 塑性、 韧性明显下降,还会引起红脆、冷脆和时效硬化。对金属的物理和化学性能也有影响使导电性、导磁性和抗腐蚀性能等下降。3控制氧的措施(1)纯化焊接材料:尽量用不含氧或含氧少的焊接材料。(2)正确选择焊接参数:尽量采用短弧焊接、合适的保护气体流量、焊接速度,焊接电流选择要合理。(3)脱氧反应:在焊丝、 焊剂
2、、 或焊药中加入合适的元素。二、焊缝金属中的氢1氢的来源来源于焊接材料中的水分、 含氢物质、 电弧周围空气中的水蒸气、焊丝和被焊金属表面的铁锈、油污等。2. 氢对焊缝的影响(1)氢脆:氢在室温附近使钢的塑性严重下降的现象为氢脆。白点:含氢量较高,则常常在其拉伸或弯曲断面上,出现银白色的圆形局部脆断点。(2)气孔:熔池吸收大量的氢,结晶时,由于熔解度的下防,使氢外于饱和状态,氢不熔于金属,于是在液态金属中形成气泡沫,当气泡向外勉出速度小于液态金属结晶速度时,气泡就留在焊缝中形成气孔。(3)冷裂纹:焊接接头冷却到较低的温度下产生的一种裂纹。也有限的冷裂纹在焊后要推迟很长的时间才产生,这种裂纹被称为
3、延迟裂纹。延迟裂纹的三种形态:(1)焊趾裂纹:起源于被焊金属和焊缝交界的应力集中处,裂纹的走向与焊道平行,由焊趾表面的应力集中处开始向被焊金属的深处扩展。(2)焊道下裂纹:一般走向与熔合线平行,也有的裂纹是垂直熔合线的,这种裂纹经常产生在淬硬倾向大、含氢量较高的焊接热影响区。(3)根部裂纹:起源于焊缝根部应力集中最大的部位,可能出现在焊接热影响区的粗晶部,或焊缝金属内。主要发生在含氢较高、预热温度不足的情况下。3.控制氢的措施(1)限制焊接材料的含氢量;(2)清除焊件和焊丝表面的杂质;(3)进行冶金处理;1)在焊条药皮和焊剂中加入氟化剂;2)控制焊接材料的氧化还原势;3)在焊条药皮或焊芯中加入
4、微量的稀士元素;4)控制焊接参数;5)焊后脱氢处理;三、焊缝金属中的氮1氮的来源电弧周围空气中的气相氮是焊接区氮气的主要来源。(1)不与氮气发生作用的金属;(2)与氮气发生作用的金属;2.氮对焊接的影响氮是有害的杂质,它是促成焊缝产生气孔的主要原因。3.控制氮的措施(1)焊接区的保护影响:焊条药皮中加入造气剂.(2)焊接参数的影响:1)尽量采用短弧焊接;2)加大焊接电流;3)增加焊丝直径。(3)合金元素的影响:增加焊丝或药皮中的碳元素。四、焊缝金属中的硫1硫的来源三个方面()1来自母材;()2来自焊丝;()3来自药皮或焊剂;.2硫对焊缝的影响硫是焊缝金属中有害杂质,增加焊缝裂纹,降低焊缝的冲击韧度和耐腐蚀性。2控制硫的措施(1)严格限制焊接材料中的硫含量;(2)用冶金方法进行脱硫;五、焊缝金属中的磷1磷的来源来自母材、 药皮、 填充金属和焊剂,而药皮和焊剂中的锰矿是导致焊缝增磷的主要来源。2. 磷对焊缝的影响磷在焊缝中是有害杂质,降低冲击韧度,增大焊缝金属的冷脆性.3控制磷的措施1)严格限制焊接材料中的磷含量2)采用脱磷的方法:(1)将磷生成氧化磷(2)使渣中的碱性氧化物生成稳定的磷酸盐。