焊接的热过程及其缺陷分析

金属材料的熔焊，一般都要经历加热、熔化、冶金反应、结晶、固态相变至形成焊接接头等过程（见图3-2）。为了便于研究，我们将焊接过程分为焊接传热过程、焊接化学冶金过程和焊接时金属的结晶和相变过程。

图3-2 焊接经历的过程

T_m—金属熔化的温度（液相线） T_s—金属的凝固温度（固相线） A₁—钢的A₁变态点 T₀—初始温度

（一）焊接传热过程

熔焊焊接时，被焊金属在热源的作用下，将发生局部受热和局部熔化。因此被焊金属中的热传播和分布贯穿整个焊接过程的始终，可以这样说，一切焊接冶金过程都是在热过程中发生和发展的。焊接温度场决定了焊接应力应变的分布，同时也与冶金反应、结晶、相变和变形等有密切的关系。(www.xing528.com)

（二）焊接化学冶金过程

熔焊时，在熔化金属、熔渣和气相之间进行一系列的化学冶金反应，如金属的氧化、还原、脱硫、脱磷、渗合金、除氢等。这些冶金反应直接影响焊缝金属的成分、组织和性能。

（三）焊接时金属的结晶和相变过程

随着热源的离开，局部熔化的金属就开始结晶、金属原子由远程有序排列转变为近程有序排列，即由液态转变为固态。对于具有同素异构转变的金属，随温度的下降，将发生固态相变。由于焊接条件下快速连续冷却和受局部拘束应力的作用，使焊缝金属的结晶和相变具有各自的特点，并且有可能在这些过程中产生偏析、夹杂、气孔、热裂纹、脆化、冷裂纹等缺陷。