焊接工艺条件对化学冶金反应的影响

采用的焊接方法及焊接参数不同，必然引起化学冶金反应条件（反应温度、反应时间、反应物的种类、数量及浓度等）的不同。因此就会影响到冶金反应的过程及结果。

1.熔合比的影响

焊缝金属是由熔化的母材与填充金属所组成的。熔焊时，被熔化的母材部分在焊缝金属中所占的比例，称为熔合比。熔合比与焊接方法、焊接参数、板厚、坡口的形式及尺寸、母材性质以及焊接材料种类等许多因素有关。熔合比可通过实测的方法得到。

当填充金属与母材的化学成分不同时，熔合比对焊缝金属的成分就有很大的影响。假设在焊接过程中合金元素没有任何损失，此时焊缝金属中的合金元素含量称为原始含量，它与熔合比的关系为

C₀＝θC_b＋(1－θ)C_e（3-1）

式中C₀——某元素在焊缝金属中的原始含量（质量分数，％）；

θ——熔合比；

C_b——该元素在母材中的含量（质量分数，％）；

C_e——该元素在焊条中的含量（质量分数，％）。

然而在焊接时，焊条中的合金元素实际上是有损失的，母材中的合金元素几乎可以全部过渡到焊缝金属中。因此，焊缝金属中合金元素的实际含量C_w为(www.xing528.com)

C_w＝θC_b＋(1－θ)C_d（3-2）

式中C_w——某元素在焊缝金属中的实际含量（质量分数，％）；

C_d——熔敷金属（完全由填充金属熔化后所形成的那部分焊缝金属）中该元素的实

际含量（质量分数，％）。

C_b、Cd、θ均可由技术资料中查得或通过化学分析及实测得到，从而可以计算出焊缝的化学成分。

从式（3-2）可以看出：通过调整熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。这个结论对于焊接生产具有重要的实用价值。例如，在堆焊时应当调整焊接参数使熔合比尽可能地小，以减少母材成分对堆焊层性能的影响。异种钢焊接时，熔合比对焊缝成分及性能的影响很大，因此，应根据熔合比进行焊接材料的选择。

2.熔滴过渡特性的影响

熔滴阶段的反应时间就是熔滴存在的时间。试验表明，熔滴存在的时间随着焊接电流的增加而变短，随着电弧电压的增加而变长。因此可以推论出，随着焊接电流的增加，冶金反应进行的程度会减小；随着电弧电压的增加，冶金反应进行的程度会增大。