焊接冶金过程的特点
① 焊接冶金的综述
焊接过程主要研究三大过程,即焊接热过程、焊接结晶过程和焊接冶金过程,焊接冶金就专是在焊接条件属下,焊接熔池在高温下进行的物理化学过程,其冶金特点是,焊接温度高,熔池体积小、冶金反应剧烈、化学反应时间短及运动状态下结晶。焊接冶金过程主要包括有,熔池脱硫磷、渗合金和去除有害气体氧、氢氮等。
② 焊接的分类和特点
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类.
在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率。
又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
各种压焊方法的共同特点,是在焊接过程中施加压力,而不加填充材料。多数压焊方法,如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有像熔焊那样的,有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。
同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
(2)焊接冶金过程的特点扩展阅读
焊接注意事项:
一、电弧的长度
电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧,特别是低氢焊条。电弧长可能造成气孔。短弧可避免大气中的O2、N2等有害气体侵入焊缝金属,形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。
二、焊接速度
适宜的焊接速度是以焊条直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量、结构开头等条件有其相应变化,不能作出标准的规定。
保持适宜的焊接速度,熔渣能很好的覆盖着熔潭。使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间,避免形成焊缝的夹渣和气孔。在焊接时如运棒速度太快,焊接部位冷却时,收缩应力会增大,使焊缝产生裂缝。
③ 焊接的主要特点是什么2.什么叫金属焊接性如何评价金属焊接性
焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件产生原子间结合的一种连接工艺方法。其特点有:
(1)连接性能好 焊缝具有良好的力学性能,能耐高温、高压、能耐低温、具有良好的密 封性、导电性、耐蚀性和耐磨性等。
(2)省料、省工、成本低 采用焊接方法制造金属结构,一般比铆接节省金属材料10%-20%。
(3)重量轻 采用焊接方法制造船舶、车辆、飞机、飞船、火箭等运载工具,可以减轻自 重,提高运载能力。
(4)简化工艺 可以采用焊接方法制造重型、复杂的及其零部件,简化铸造和锻造工艺, 以及简化切削加工工艺。
金属焊接性是金属材料对焊接加工的适应能力,在一定焊接工艺的条件下,能否获得优质的焊接接头和焊接接头能否在使用条件下安全运行的一种评价尺度。
金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性,主要指在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。从广义来说“焊接性”这一概念还包括“可用性’和“可靠性”。焊接性取决于材料的特性和所采用的工艺条件。金属材料的焊接性不是静止不变的,而是发展的,例如原来认为焊接性不好的材料,随着科学技术的发展,有了新的焊接方法而变为易于焊接,即焊接性变好了。因此我们不能离开工艺条件来泛谈焊接性问题。
焊接性包括两方面的内容:一是接合性能,即在一定的焊接工艺条件下,形成焊接缺陷的敏感性;二是实用性能,即在一定焊接工艺条件下,焊接接头对使用要求的适应性。
工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下,能否获得优质、致密、无缺陷焊接接头的能力。
分析研究金属的工艺焊接性时,必然要涉及到焊接过程。对于熔化焊来讲,焊接过程一般都要经历传热的冶金反应。因此,把工艺焊接性又分为热焊接性和冶金焊接性。
(1)热焊接性:热焊接性是指在焊接热过程中,对焊接热影响区组织性能产生缺陷的影响程度。用它来评定被焊金属对热的敏感性(晶粒长大和组织性能变化等),热焊接性主要与被焊材质及焊接工艺条件有关。
(2)冶金焊接性:冶金焊接性是指冶金反应对焊接性能和产生缺陷的影响程度。它包括合金元素的氧化、还原、蒸发。氢、氧、氮的溶解,对气孔、夹杂物、裂纹等缺陷的敏感性,它们是影响焊缝金属化学成分和性能的重要方面。
④ 焊接化学冶金过程的优点是 是优点不是特点
优点是: 1、通过焊来接材料的自选用,合理补充补烧损的合金元素,以保证焊缝的机械强度。 2、通过熔池的冶金反应,改变焊缝金属的性能,使焊缝得到比较合理的综合性能(比如韧性、硬度等)。 3、焊缝的冶金过程的另一特点是快热快冷,可以通过一定的控制,形成所需的金相组织。
⑤ 自动埋弧焊的冶金特点 急急!!!
埋弧焊冶金过程的一般特点
1).空气不易侵入电弧区 2).冶金反应充分3).焊缝金属化学成分回稳定
(二)答低碳钢埋弧焊的主要冶金反应
埋弧焊时所形成熔渣除了对电弧和熔池有机械隔离保护作用外,还产生冶金反应。
1).锰、硅的还原反应及其影响因素 锰、硅是低碳钢埋弧焊时焊缝金属中最主要的合金成分。提高锰含量有助于降低热裂倾向和改善焊缝金属的力学性能;硅能镇静熔池,提高焊缝的致密度。
用于焊接低碳钢时,MnO-SiO2型渣系的熔渣与熔融液态金属将产生下列还原反应:
2Fe+(SiO2)= 2(FeO)+Si Fe+(MnO) = (FeO)+Mn
其结果将造成Si、Mn向熔池中过渡。
⑥ 焊接过程特点可分为那三种
焊接的分类
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类.
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。例如,气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下,实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。 台式冷焊机
各种压焊方法的共同特点,是在焊接过程中施加压力,而不加填充材料。多数压焊方法,如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的,有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。
焊接时形成的,连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时,会受到焊接热作用,而发生了组织和性能变化,这一区域被称作为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等方面的不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接的条件,焊前对焊件接口处的预热、焊时保温和焊后热处理,可以改善焊件的焊接质量。
另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。
现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头,接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时,为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口,以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时,除保证焊透外还应考虑施焊方便,填充金属量少,焊接变形小和坡口加工费用低等因素。
厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。
角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。
在近代的金属加工中,焊接比铸造、锻压工艺发展较晚,但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%,铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。
未来的焊接工艺,一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料,以进一步提高焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。
另一方面要提高焊接机械化和自动化水平,如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上,推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人,可以提高焊接生产水平,改善焊接卫生安全条件。
焊接方法 焊接技术主要应用在金属母材上,常用的有电弧焊,氩弧焊,CO2保护焊,氧气-乙炔焊,激光焊接,电渣压力焊等多种,塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上,主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。 在熔焊过程中,如果大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。 压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。 各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。 钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。 焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。
⑦ 焊接冶金过程特点及对接头性能的影响
焊接冶金过程与金属复冶金过程一样,通制过加热使金属溶化,在金属熔化过程中,金属-熔渣-气体之间发生复杂的化学反应和物理变化。与金属冶炼不同的是,金属冶炼时,炉料几乎同时熔炼,升温速度慢,冶炼时间长,冷凝时也是整体冷却并结晶;而焊接却是在焊件上局部加热,而且不断移动热源,热源中心与周围冷金属之间温差很大,冷却速度很快。因此焊接冶金是一个不平衡的过程,它对焊缝的组织和性能都有很大的影响。
氢的来源:主要来源于焊条药皮,焊剂中水分,药皮中的有机物,焊件和焊丝表面上的污物(铁锈,油污)空气中的水分。
氧的来源:主要来源于电弧中的氧化性气体,药皮中的氧化物以及焊接材料表面的氧化物。
氮的来源:焊接区域周围的空气是氮的主要来源。
控制方法:1·采用碱性焊条,碱性焊条具有较强的脱硫,脱磷能力。2·严格按要求烘干焊条,焊剂,清除焊缝两侧各20mm的铁锈的污物,减少氧和氢的产生。
对焊缝的危害主要会产生气孔,裂纹等危害。
⑧ 焊接冶金过程与钢材冶炼过程有什么异同
焊接也叫熔接、来镕接,是一种以源加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。
而钢材冶炼是指用焙烧、熔炼、电解以及使用化学药剂等方法把矿石中的金属提取出来;减少金属中所含的杂质或增加金属中某种成分。
两者本质上不同的,作用也是不同的。但是2个都是为了工业、生产、生活服务的,钢材冶炼是基础,焊接是辅助,很多地方都不可能直接使用冶炼好的钢材,就需要用到焊接了。
焊接的工艺直接影响到钢材的使用寿命,尤其是一些易磨损的部分,不只是使用耐磨钢材就能够解决的,具体的焊接工艺可以找一些特种钢材加工厂,技术都比较先进,比如法
钅冈BMM等。
⑨ 药芯焊丝的焊接冶金特点是什么
药芯焊丝:
药芯焊丝也称为管状焊丝或,可以通过调整药粉的合金成分种类和比例,很方便地设计出各种不同用途(耐磨,高强,耐热,耐蚀,耐低温等)的焊接材料,因为它的合金成分可灵活方便的调整,所以药芯焊丝的许多品种是实心焊丝无法冶炼和轧制的。同时药芯焊丝由于产品结构的特点,焊接工艺性能及焊接效率相比实芯焊丝,手工焊条更有优势。
焊接冶金特点:
(1)除氧剂与除氮剂。
由于氮与氧可使焊道金属造成气孔或脆化,焊剂中必须添加强脱氧剂如Al粉 和弱 脱氧剂锰与硅等,至于自保护药芯焊丝,焊剂中另需添加AL为除氮剂。以上添加除氧剂及除氮剂目的均在于净化熔填金属。
(2)焊渣形成剂。
钙、钾、钠等硅硅酸盐类物质为焊渣(也称熔渣)形成剂,添加在焊剂中可以有效保护熔池不受大气污染,焊渣可使焊道具较佳的外观而且快速冷却后又可以支撑全姿势焊接时的熔池。焊渣的覆盖更可缓和熔填金属冷却速率,此功能对低合金钢的焊接尤其重要。
(3)电弧稳定剂。
钠及钾可以使电弧保持柔和顺畅而且降低飞溅。
(4)合金元素。
锰 、硅、钼、铬、碳、镍及钒等合金元素的添加,可以提高(改善)熔填金属的强度、延性、硬度及韧性等。
(5)气体形成剂。
氟石、石灰石等需添加在自保护药芯焊丝中使燃烧产生保护气体。