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影响焊接冶金反应的因素

发布时间: 2021-03-10 07:06:34

1. 焊接过程中会产生哪些有害因素

焊接过程中会产生二氧化碳,二氧化硫,一氧化碳,臭氧,还有一些氟化物与金属汽化的颗粒混回合空气中。

焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。

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焊接可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊答接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。

为了提高焊接质量,研究出了各种保护方法。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,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。

2. 钢材的焊接特性受什么影响

1、材料包括母材和焊接材料。与母材有关的影响因素有母材的化学成分,冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等,其中尤以化学成分影响最大。

2、化学成分是钢材焊接性的主要影响因素。如果钢材只是依靠合金元素实现固溶强化,焊接过程中就容易使焊缝金属及热影响区与母材有良好的匹配性能。如果钢材为较复杂的合金系,并通过热处理、变形加工等方式实现固溶强化,则不易获得与母材完全匹配的焊缝金属或接头

3、钢的冶炼方法、轧制工艺及热处理状态等,对焊接性也都有不同程度的影响。例如,近年来研发的各种CF钢(抗裂钢)、TMCP钢(控轧钢)等,就是通过精炼提纯、控制轧制工艺等手段,以使其焊接性有重大改善。

4、焊接材料直接参与焊接过程一系列化学冶金反应,决定着焊缝金属的成分、组织和缺欠的形成。如果选择的焊接材料与母材匹配不当,不仅不能获得满足使用要求的接头,还会引起裂纹等缺欠的产生和脆化等力学性能的变化,所以正确选用焊接材料是保证获得优质焊接接头的重要冶金条件。

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工艺条件因素

工艺条件因素包括焊接方法、焊接参数、预热、后热及焊后热处理等。它们对焊接性的影响,首先在于诸如其焊接热源的特点,功率密度、功率大小等,它们直接决定接头的温度场和热循环的各种参数,例如热输入的大小、高温停留时间、相变区的冷却速度,从而对焊缝及热影响区范围的大小、组织性能和产生缺欠的敏感性等有明显的影响。

其次是诸工艺方面的因素决定了熔池和近缝区的保护方式及冶金条件,例如熔渣保护、渣、气联合保护等都会影响冶金过程;采用焊前预热和焊后缓冷可降低接头的冷却速度,有利于降低接头的淬硬倾向和裂纹敏感性;选择合理的焊接顺序可以改善结构的拘束程度和应力状态。

3. 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。

4. 焊接化学冶金和炼钢相比,在原材料和反应条件主要有哪些不同 谢谢啊

以下两种仅供参考来

一种(源1)原材料不同:普通冶金材料的原材料主要是矿石、废钢铁和焦炭等;而焊接化学冶金的原材料主要是焊条、焊丝和焊剂等。
(2)反应条件不同:普通化学冶金是对金属熔炼加工过程,是在放牧特定的炉中进行的;而焊接化学冶金过程是金属在焊接条件下,再熔炼的过程,焊接时焊缝相当于高炉。
第二种:原材料不同:普冶材料:矿石、焦炭、废钢铁等。焊冶材料:焊条,焊丝,焊剂等。反应条件:①焊条熔化和过渡特性以及熔池的物理参数,不仅对焊接工艺和生产率有很大影响,而且对焊接冶金也有显著影响,同时在冶炼方面给焊接冶金带来许多特点。②焊接过程中必须对焊接区内的金属进行保护,这是焊接化学冶金的特点。③焊接化学冶金过程是分区域(或阶段)连续进行的,且各区的反应条件也有较大的差异,因而也就影响到各区反应进行的可能性、方向、速度和限度。④焊接化学冶金过程与焊接工艺条件有密切的关系。改变焊接工艺条件必然引起冶金反应条件的变化,因而就影响到冶金反应的过程。⑤焊接化学冶金系统是一个复杂的高温多相反应系统。根据焊接方法不同,组成系统的相也不同。焊接化学冶金系统的不平衡性是焊接化学冶金过程的又一特点。
谢谢采纳!

5. 焊接冶金过程有何特点

焊接冶金,是指在复熔化焊接制过程中所发生的“气体- 熔渣- 金属”之间的物理、化学变化,熔化金属的结晶凝固,以及由于焊接热循环造成的焊接热影响区内金属的组织和性能的变化。
焊接区某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环。图4为单道焊接的热循环特性。温度很快地升高到峰值温度(Tmax,例如低合金钢手弧焊时在4秒内即可升到1100℃。而高温停留时间tH很短,例如在Ac3以上只有几秒到十几秒钟。冷却速度ωc相当大,往往会引起淬火。决定焊接热循环特性的主要因素是材料的热物理性能、焊件尺寸、焊件初始温度以及焊接工艺参数。多道焊时,其焊接热循环具有更为复杂的特点。后一焊道对前一焊道起后热作用,产生热处理效果;而前一焊道对后一焊道具有预热的作用。

6. 焊接过程冶金反应有哪些

渗合金,过渡有益合金元素。脱氧、脱硫、脱磷,去除有害杂质。

7. 焊接冶金基本原理问题

熔焊热源的高温集中熔化焊缝区金属,并向工件金属传导热量,必然引起焊缝及附近区域金属的组织和性为熔化焊缝区各点温度变化示意能发生变化。由于各点与焊缝中心距离不同,所受的最高加热温度不同,相当于对焊接接头区域进行了一次不同规范的热处理,因此焊接接头的各部位会出现不同的组织变化和性能变化。
整个焊接接头由焊缝区、熔合区、热影响区构成。
1、焊缝区
焊缝区是在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域,焊缝区(熔焊时,是焊缝表面和熔合线所包围的区域。焊缝区在冷却过程中以熔合线上局部半熔化的晶粒为核心向内生长,生长方向为散热最快方向,最终成长为柱状晶粒。晶粒前沿伸展到焊缝中心,呈柱状铸态组织,此种结晶方式称为联生结晶。联生结晶过程使化学成分和杂质易在焊缝中心区产生偏析,引起焊缝金属力学性能下降,因此焊接时要以适当摆动和渗合金等方式加以改善。
2、熔合区
熔合区是焊接接头中焊缝金属向热影响区过渡的区域。该区很窄,两侧分别为经过完全熔化的焊缝区和完全不熔化的热影响区。熔合区的加热温度在合金的固 液相线之间。熔合区具有明显的化学不均匀性,从而引起组织不均匀,其组织特征为少量铸态组织和粗大的过热组织,因而塑性差,强度低,脆性大,易产生焊接裂纹和脆性断裂,是焊接接头最薄弱的环节之一。
3、热影响区
热影响区是焊缝两侧因焊接热作用没有熔化但发生金相组织变化和力学性能变化的区域。根据热影响区内各点受热情况的不同,热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区。
1)、过热区
过热区是指热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。其加热温度为AC3以上100-200℃至固相线之间。该区内奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,因此塑性和韧性差,也是焊接接头的一个薄弱环节。对易淬火硬化材料,该区的脆性会更大。
2)、正火区
正火区是指热影响区内相当于受到正火热处理的区域。加热温度为AC3至AC3+(100-200)℃之间。此温度区间与正火温度区间相同,金属完全发生重结晶,冷却后为均匀而细小的正火组织,力学性能明显改善,该区是焊接接头中组织和性能最好的区域。
3)部分相变区
部分相变区是指热影响区内组织发生部分转变的区域。加热温度在AC1至AC3之间。该区内的热温度在珠光体和部分铁素体发生重结晶,使晶粒细化,而另一部分铁素体来不及转变,冷却后成为粗大的铁素体与细晶粒珠光体的混合组织。由于晶粒大小不一,故该区力学性能较差。

熔焊方法不可避免地要出现熔合区和热影响区。这两个区域的大小和组织性能取决于被焊材料、焊接方法、焊接工艺参数等因素。焊接方法不同,上述两区的大小也不同,一般来说,加热能量集中或提高焊接速度可减小上述两区。
以上是针对低碳钢熔焊时的分析,而不同材料对加热的敏感性不同,熔合区和热影响区的表现形式也不一样。如易淬硬材料会产生淬硬组织,使焊接接头力学性能降低。
熔合区和热影响区的存在对提高焊接接头的性能不利,在熔焊过程中无法消除它,所以常采用焊后热处理的方式(正火或退火)来消除或改善。

8. 什么是焊接冶金

焊接冶金来,是指在熔化焊自接过程中所发生的“气体- 熔渣- 金属”之间的物理、化学变化,熔化金属的结晶凝固,以及由于焊接热循环造成的焊接热影响区内金属的组织和性能的变化。
运用冶金学的焊接过程,促进了焊接的发展;同时焊接冶金的发展也促使出现了新的冶金工艺──二次重熔。
焊接化学冶金 焊接化学冶金反应的特点是温度高而时间短促;相间反应界面的比表面积大;因此,反应极为激烈。焊接化学冶金过程是分区域(或阶段)连续进行的;以手工电弧焊为例,可分为药皮反应区、熔滴反应区和熔池反应区

9. 简述焊接参数对焊接冶金过程的影响

焊接冶金过程与金属冶金过程一样,通过加热使金属溶化,在金属熔化过程专中,金属-熔渣-气体之间发属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。

10. 什么是热焊接性和冶金焊接性,各涉及焊接中的什么问题

⑴埋弧焊焊丝

焊丝和焊剂是埋弧焊的消耗材料,从碳素钢到高镍合金多种金属材料的焊接都可以选用焊丝和焊剂配合进行埋弧焊接.。埋弧焊焊丝的选用既要考虑焊剂成分的影响,又要考虑母材的影响。为了得到不同的焊缝成分和力学性能,可以采用一种焊剂(主要是熔炼焊剂)与几种焊丝配合,也可以采用一种焊丝与几种焊剂(主要是烧结焊剂)配合。查看图片[高铬铸铁堆

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