（二）焊接接頭的形成：
熔焊時焊接接頭的形成，一般都要經歷加熱、熔化、冶金反應、凝固結晶、固態相變，直至形成焊接接頭。
（二）氮對焊接質量的影響：
1）在碳鋼焊縫中氮是有害的雜質。氮是促使焊縫產生氣孔的主要原因之一。
2）氮是提高低碳鋼和低合金鋼焊縫金屬強度、降低塑性和韌性的元素。
3）氮是促使焊縫金屬時效脆化的元素。
（三）影響焊縫含氮量的因素及控制措施：
1.焊接區保護的影響： 液態金屬脫氮比較困難，所以控制氮的主要措施是加強保護，防止空氣與金屬作用。2.焊接工藝引數的影響： 3.合金元素的影響:。
（三）氫對焊接質量的影響：
1.氫脆氫在室溫附近使鋼的塑性嚴重下降的現象稱為氫脆。氫脆現象是由溶解在金屬晶格中的氫引起的。
2.白點碳鋼或低合金鋼焊縫，如含氫量高，則常常在其拉伸或彎曲斷面上出現銀白色圓形區域性脆斷點，稱之為白點。
3.形成氣孔如果熔池吸收了大量的氫，那麼在它凝固時由於溶解度的突然下降，使氫處於過飽和狀態，會產生氫氣且不溶於液態金屬，於是在液態金屬中形成氣泡。當氣泡外逸速度小於凝固速度時，就在焊縫中形成氣孔。
4.產生冷裂紋冷裂紋是焊接接頭冷卻到較低溫度產生的一種裂紋，其危害很大。氫是促使產生這種裂紋的主要原因之一。
（四）控制氫的措施：
1.限制焊接材料中的含氫量 2.清除焊絲和焊件表面上的雜質 3.
冶金處理冶金處理具體措施如下:l）在藥皮和焊劑中加入氟化物 2）控制焊接材料的氧化還原勢 3）在藥皮或焊芯中加入微量的稀土或稀散元素
4.控制焊接工藝引數。5.焊後脫氫處理
（三）氧對焊接質量的影響
1）氧在焊縫中無論以何種形式存在，對焊縫的效能都有很大的影響。隨著焊縫含氧量的增其強度、塑性、韌性都明顯下降，尤其是低溫衝擊韌度急劇下降。此外，它還引起熱脆、冷脆和時效硬化。
2）氧燒損鋼中的有益合金元素使焊縫效能變壞。熔滴中含氧和碳多時，它們相互作用生成的 co 受熱膨脹，使熔滴**，造成飛戮，影響焊接過程的穩定性。
必須指出，焊接材料具有氧化性並不是在所有情況下都是有害的。相反，為了減少焊縫含氮量 ，改進電弧的特性，獲得必要的熔渣物理化學效能，在焊接材料中有時要敵意加入一定量的氧化劑。
（四）控制氧的措施
1.純化焊接材料 2.控制焊接工藝引數 3.脫氧
1.熔渣在焊接過程中的作用: 1）機械保護作用 2）改善焊接工藝效能的作用 3）冶金處理作用
（三）熔渣的性質與其結構的關係
1.熔渣的鹼度鹼度是熔渣的重要化學性質。熔渣的其它物化性質，如熔渣的活性、粘度和表面張力等都與熔渣的鹼度有密切關係。不同的熔渣結構理論，對鹼度的定義和計算方法是不同的。
分子理論認為熔渣中的氧化物按其性質可分為三類： l）酸性氧化物 2）鹼性氧化物 3）中性氧化物。這些氧化物在不同性質的渣中可呈酸性，也可呈鹼性。
二、活性熔渣對焊縫金屬的氧化
活性熔渣對焊縫金屬的氧化可分為兩種基本形式：擴散氧化和置換氧化。
（一）擴散氧化
在溫度不變的情況下，當增加熔渣中 feo 的濃度時，它將向熔池中擴散，使焊縫中的含氧量增加。焊縫中的含氧量隨著熔渣中 feo 含量的增加成直線增加
feo 的分配常數與溫度和熔渣的性質有關
（二）置換氧化
如果熔渣中含有較多的易分解的氧化物，則可能與液態鐵發生置換反應，使鐵氧化。因此，置換氧化反應主要發生在熔滴階段和熔池前部的高溫區。
在焊絲或藥皮中含有對氧親和力比鐵大的元素時，它們將與sio2、mno 發生更激烈的置換反應
三、焊縫金屬的脫氧：
（一）脫氧的目的和選擇脫氧劑的原則
脫氧的目的是儘量減少焊縫中的含氧量，這一方面就要防止被焊金屬的氧化，減少在液態金屬中溶解的氧，另一方面要排除脫氧後的產物，因為它們是焊縫中非金屬夾雜物的主要**，而這些夾雜物會使焊縫含氧量增加。脫氧的主要措施是在焊絲、焊劑或藥皮中加入合適的元素或鐵合金，使之在焊接過程中奪取氧。
用於脫氧的元素或鐵合金叫脫氧劑
為了達到脫氧的目的，選擇脫氧劑應遵循以下原則：
1 ）脫氧劑在焊接溫度下對氧的親和力應比被焊金屬對氧的親和力大．
2 ）脫氧的產物應不溶於液態金屬，其密度也應小於液態金屬的密度。同時應盡量使脫氧產物處於液態。
3 ）必須考慮脫氧劑對焊縫成分、效能以及焊接工藝效能的影響。
（二）先期脫氧
在藥皮加熱階段，固態藥皮中進行的脫氧反應叫先期脫氧。
先期脫氧的效果取決於脫氧劑對氧的親和力、它的粒度、氧化劑與脫氧劑的比例、焊接電流密度等因素。
（三）沉澱脫氧
沉澱脫氧是在熔滴和烙池內進行的。其原理是溶解在液態金屬中的脫氧劑和 feo 直接反應，把鐵還原，脫氧產物浮出液態金屬。
1.錳的脫氧反應在藥皮中加入適量的錳鐵或焊絲中含有較多的錳，可進行如下脫氧反應
增加金屬中的含錳量，減少渣中的 mno，可以提高脫氧效果。熔渣的性質對錳的脫氧效果也有很大的影響。在酸性渣中含有較多的sio2和tio2，它們與脫氧產物 mno 生成複合物 mno ·sio2和 mno · tio2。
從而使γmno減小，因此脫氧效果較好．相反，在鹼性渣中γmno較大，不利於錳脫氧，且鹼度越大，錳的脫氧效果越差。正是由於這個原因，一般酸性焊條用錳鐵作為脫氧劑，而鹼性焊條不單獨用錳鐵作脫氧劑。
根據鋼液中錳的濃度不同，其脫氧產物 mno 和 feo既可形成液態產物，又可形成固態產物。出現液態或固態產物的臨界含錳量取決於鋼液的溫度。顯然，在一定的溫度下，加入過多的錳會形成固態產物，易造成焊縫夾雜。
此外，溫度下降使錳的脫氧能力提高，但相對其他常用的脫氧劑來說，它是一種弱脫氧劑。
2.矽的脫氧反應提高熔渣的鹼度和金屬中的含矽量，可以提高矽的脫氧效果。矽的脫氧能力比錳大，但生成的 sio2熔點高，通常認為處於固態，不易聚合為大的質點；同時sio2與鋼液的介面張力小，潤濕性好，sio2不易從鋼液中分離，所以易造成夾雜。
因此，一般不單獨用矽脫氧。
3.矽錳聯合脫氧把錳和矽按適當比例加入金屬中進行聯合脫氧時，可以得到較好的脫氧效果。脫氧產物可形成矽酸鹽 mno · si02 ，它的密度小，熔點低 ，在鋼液中處於液態。
因此容易聚合為半徑大的質點 ，浮到渣中去，減少焊縫中的夾雜物，從而降低焊縫中的含氧量。在 co2保護焊時，根據矽錳聯合脫氧的原則，常在焊絲中加入適當比例的錳和矽。
採用含兩種以上脫氧元素的復合脫氧劑是今後發展的方向．因為這種脫氧劑熔點低，熔化快且各種脫氧反應在同一區域進行，有利於低熔點脫氧產物的形成、聚合和排除，減少夾雜物的數量。
（四）擴散脫氧
擴散脫氧是在液態金屬與熔渣介面上進行的，是以分配定律為理論基礎的。在熔池的後部的低溫區進行擴散脫氧。
第二章焊接材料
焊接材料是焊接時所消耗材料的通稱，它包括焊條、焊絲、焊劑、氣體等。手弧焊的焊接材料是焊條。埋弧焊及電渣焊的焊接材料是焊絲（或板狀電極）與焊劑。
而氣體保護焊的焊接材料則是焊絲與保護氣體。
（三）按焊條藥皮的型別
可分為：氧化鈦型焊條、鈦鈣型焊條、鈦鐵礦型焊條、氧化鐵型焊條、纖維素型焊條和低氫型焊條等。
（一）焊條的型號
：字母「 e 」表示焊條，第
一、二位數字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值；第三位數字表示焊條的焊接位置，「0」及「 1 」表示焊條適用於全位置焊接（平、立、仰、橫）, 「2」表示焊條適用於平焊及橫角焊，「4 」表示焊條適用於向下立焊；第三位和第四位數字組合時表示焊接電流種類及藥皮型別。
1.焊條藥皮的作用
1）保護作用 2）冶金作用 3）使焊條具有良好的工藝效能
根據焊條藥皮組成的不同，可以分為以下八種型別：1） 氧化鈦型簡稱鈦型 2）氧化鈦鈣型 3）鈦鐵礦型 4）氧化鐵型 5）纖維素型 6）低氫型
7）石墨型 8）鹽基型。
四、焊條的工藝效能
焊條的工藝效能是指焊條在焊接操作中的效能。它是衡量焊條質量的重要指標之一。焊條的工藝效能主要包括：
焊接電弧的穩定性、焊縫成形、在各種位置焊接的適應性、飛濺、脱渣性、焊條的熔化速度、藥皮發紅的程度及焊條發塵量等。
對於欽鈣型焊條 e4303 ( j422 ）在焊接過程中的冶金反應分析如下:
( 1 ）鐵的氧化 1）電弧氣氛中的氧直接使鐵氧化 2）電弧氣氛中co2對鐵的氧化 3）電弧氣氛中 h20 氣對鐵的氧化 4）熔渣中 si02等氧化物與液態鐵發生置換反應，而使鐵氧化。
( 2 ）脫氧反應脫氧反應可以分為先期脫氧、沉澱脫氧和擴散脫氧三種方式。
鐵鈣型焊條的脫氧反應有以下幾種：
l）錳的脫氧反應在藥皮加熱階段錳有先期脫氧作用。錳會與碳酸鹽或**氧化物分解出的二氧化碳及氧發生反應。
2）矽的脫氧反應焊芯的原始含矽量很少。但是高溫時由於si02還原而向熔池中過渡矽，在冷卻過程中矽進行脫氧反應。
在鈦鈣型焊條中，採用 si 、 ti 脫氧是不適宜的．因為 si 、 ti 的脫氧產物 sio2 、 tio2 是酸性氧化物，而熔渣中含有大量的酸性氧化物，它們之間無法結合形成復合化合物。因此，這類焊條採用 mn 脫氧是比較理想的。
3）碳的脫氧反應反應的結果是金屬脫氧，而碳自身被氧化。在熔池凝固過程中生成的co極易形成氣孔。由於焊條藥皮中含有足夠的脫氧劑錳鐵，此類焊條具有較強的抗氣孔能力。
2.還原反應鈦鈣型焊條具有相當強的由熔渣向焊縫中過渡矽的能力，從而保證了焊縫金屬所必須的矽。
3.脫硫反應使用鈦鈣型焊條焊接低碳鋼時，硫通常以 fes和 mns 的形式存在於焊縫金屬中,鈦鈣型焊條的脫硫，通常是使用與硫親合力大於鐵的合金元素。所以，在焊條藥皮配方中加入中碳錳鐵 14 ％就是為了脫氧、脫硫，而過渡錳合金的作用是次要的。
4.脫磷反應鈦鈣型碳鋼焊條的脫磷反應從理論上分析通常包括兩個步驟．即第一步將磷氧化成 p2o5;第二步將p2o5變成穩定的復合化合物進入熔渣。
然而，實際上這類焊條藥皮的鹼度較低，上述反應很難完成。所以控制焊縫金屬的含磷量，主要是通過選用含磷量低的藥皮原材料及焊芯來實現。
5.焊縫金屬合金化鈦鈣型碳鋼焊條採用的焊芯是 h08a該焊芯的含錳量為 0.30%～0.
55％。如果在藥皮配方中不加中碳錳鐵，那麼在焊接過程中焊芯所含的錳就要承擔起脫氧脫硫的作用。施焊結果，熔敷金屬中的含錳量僅為0.
07％。如果在藥皮中加入 14 ％的中碳錳鐵，施焊結果熔敷金屬中的錳量可以達到0.54 ％。
從而說明加入中碳錳鐵的作用主要是為了脫氧、脫硫。
焊接冶金學考試複習總結
編輯 章敏 金屬焊接性及其試驗方法 一 金屬焊接性的定義 金屬材料在一定的焊接工藝條件下，獲得優質焊接接頭的難易程度以及該接頭能否在使用條件下可靠執行。它包括兩方面的內容 工藝焊接性和使用焊接性。工藝焊接性是指在一定焊接工藝條件下，能否獲得優質 無缺陷的焊接接頭的能力。使用焊接性是指焊接接頭或整體結...
焊接冶金學複習
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焊接冶金學 材料焊接性
1 焊接性 指同質材料或異質材料在製造工藝條件下，能夠焊接形成完整接頭並滿足預期使用要求的能力。2 碳當量 把鋼中合金元素的含量按相當於若干碳含量折算並疊加起來，作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的引數指標。3 475 脆化 wcr 15 的普通純度鐵素體不鏽鋼在400 500 長期加熱後，即可出現475 ...