焊缝金属合金化的方式及目的

（一）焊缝金属合金化的目的

焊缝金属合金化就是把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属（或堆焊金属）中去的过程。合金化的目的，首先在于补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成合金元素的损失。其次是消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能，例如，为了消除因硫引起的热裂纹需要向焊缝中加入锰等。最后是获得具有特殊性能的堆焊金属。

（二）焊缝金属合金化的方式

1.应用合金焊丝或带极 把所需要的合金元素加入焊丝、带极或板极内，配合碱性药皮或低氧、无氧焊剂进行焊接或堆焊，从而把合金元素过渡到焊缝中去。其优点是可靠，焊缝成分稳定、均匀，合金损失少。缺点是制造工艺复杂，成本高。

2.应用药芯焊丝或药芯焊条 药芯焊丝结构是各式各样的。最简单的是具有圆形断面的，其外皮可用低碳钢或其他合金卷制而成，在其里面填满铁合金、铁粉等物质。用这种药芯焊丝可进行埋弧焊、气体保护焊和自保护焊，也可以在药芯焊丝表面涂上碱性药皮，制成药芯焊条。这种合金化的方式的优点是药芯中合金成分的配比可任意调整，因此可得到任意成分的堆焊金属。合金的损失较少。缺点是不易制造，成本高。

3.应用合金药皮或粘接焊剂 这种方式是把所需要的合金元素以铁合金或纯金属的形式加入药皮或粘接焊剂中，配合普通焊丝使用。它的优点是简单方便，制造容易，成本低。但由于氧化损失较大并有一部分残留在熔渣中，故合金利用率较低，合金成分不够稳定、均匀。(www.xing528.com)

4.应用合金粉末 将需要的合金元素按比例配制成具有一定粒度的合金粉末，把它输送到焊接区，或直接涂敷在焊件表面或坡口内，它在热源作用下与金属熔合后就形成合金化的堆焊金属。其优点是合金的比例调配方便，不必经过轧制、拔丝等工序，合金的损失不大。但成分的均匀性较差，制粉工艺较复杂。

5.应用置换反应 在药皮或焊剂中放入金属氧化物，通过熔渣与液态金属的置换反应过渡合金元素。埋弧焊主要靠这种方式进行合金化。此种方法的缺点是合金化的程度有限，而且还伴随着焊缝金属中含氧量增加。

合金元素在过渡时，有一部分被烧损掉，为了评价合金元素的利用程度，常运用合金过渡系数这一概念，即焊接材料中的合金元素过渡到焊缝金属中的数量与其原始含量的百分比。

影响合金元素过渡系数的因素很多，其中主要因素有焊接熔渣的酸碱度、合金元素与氧的亲和力等。

焊接熔渣的碱度越大，越有利于合金元素过渡，合金元素与氧亲和力越弱，则该合金元素的过渡系数越大。此外，电弧越长，过渡系数越小。所以短弧焊接有利于合金过渡。