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焊接过程中气体对金属的作用

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:主要成分 焊接区气体主要有CO、CO2、H2、O2、N2、H2 O及少量的金属和熔渣的蒸气。对焊缝金属影响最大的是N2、H2、O2三种。焊缝中氮含量较高时,对焊缝金属的力学性能有较大影响,使焊缝强度增高,塑性、韧性下降,同时也是焊缝产生气孔的原因之一。

焊接过程中气体对金属的作用

1.焊接区气体的来源和成分

(1)来源 焊接区气体的来源主要是:电弧周围的空气侵入,焊条药皮中某些成分分解和析出的气体,焊条与母材表面上杂质、污物分解析出的气体,金属、熔渣高温蒸发的气体等。

(2)主要成分 焊接区气体主要有CO、CO2、H2、O2、N2、H2 O及少量的金属和熔渣的蒸气。

对焊缝金属影响最大的是N2、H2、O2三种。

2.氮对焊缝金属的影响

氮主要来自焊接区周围的空气。

焊缝中氮含量较高时,对焊缝金属的力学性能有较大影响,使焊缝强度增高,塑性、韧性下降,同时也是焊缝产生气孔的原因之一。因此焊缝中的氮是有害元素。

控制焊缝中氮含量的主要措施是加强对焊接区的保护,隔离空气与液态金属的接触,焊条电弧时,可采用短弧焊接,减少空气中氮的侵入。

3.氢对焊缝金属的影响

焊接区的氢主要来源于焊条药皮中的水分、药皮中的有机物和金属表面的油、锈等污物。(www.xing528.com)

不同焊接方法,不同的焊条药皮类型,焊缝中的氢含量是不同的,碳钢焊接时焊缝中氢含量见表3-3。

表3-3 碳钢焊接时焊缝中的氢含量

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氢可引起钢的氢脆或白点,使钢的硬度升高,塑性、韧性严重下降,氢是焊接接头中产生气孔和冷裂纹的主要因素之一。

控制焊缝中氢含量的主要措施是:烘干焊条、清理干净焊件表面上的杂质、选用低氢型焊条、焊后消氢处理。

4.氧对焊缝金属的影响

氧主要来自焊条药皮、焊剂、保护气体、水分及焊件表面上的锈、氧化皮,其次是来自大气。

焊缝中氧的存在使焊缝金属的强度、塑性和韧性降低,使钢的脆性转变温度提高,降低钢的疲劳强度和冷热加工性能。氧是产生CO气孔的主要原因之一;氧会烧损有益的合金元素,使焊缝金属性能变坏。另外,在熔滴中氧和碳的含量过多时,由于它们的互相作用生成的CO受热膨胀,使熔滴爆裂,造成较大飞溅,影响焊接过程的稳定性。因此,氧在焊缝中是有害元素。

控制焊缝中氧含量的措施是:采用短弧焊,清理干净焊件表面上的锈污,但最有效的措施是进行焊接冶金脱氧。

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