焊接热过程和冶金过程

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1、焊接热过程和冶金过程：焊接电弧产生后，焊接区的物质在高温作用下，会发生激烈的物理化学反应，反应的过程称为焊接冶金过程。本文就此做了简要的分析，希望能对实际的工作起到一定的指导作用。　　关键词：焊接热过程；冶金过程；焊缝　　Abstract:theaterialinthehightemperaturefunction,ostviolentphysicalchemicalreaction,thereactionprocessknoetallurgyprocess.Thepaperonabriefanalysisof,inhopesofpracticaletallurgicalprocess;）　　

2、距焊缝远近不同的各点，加热的最高温度不同，见图1-1。　　3）在相变温度以上的停留时间（tH）　　为便于分析研究，把相变温度以上的停留时间tH又分为加热过程的停留时间t’和冷却过程的停留时间t”，即tH=t’+t”。　　4）冷却速度（或冷却时间t8/5）　　冷却速度指焊件上某点热循环的冷却过程中某一瞬时温度的冷却速度。　　为了便于测量和分析比较，采用800~500℃的冷却时间（t8/5）来代替瞬时冷却速度，因为800~500℃是相变的主要温度范围。　　1.3.2多层焊接热循环的特点　　多层焊接是许多单层热循环相继作用，在相邻焊层之间彼此具有热处理的作用，因此，从提高焊接质量来看，多层焊比单层焊

3、更为优越。在实际生产中，可以根据情况不同，多层焊分为“长段多层焊”和“短段多层焊”。　　1）长段多层焊接热循环　　所谓长段多层焊，就是每道焊缝较长（1m以上），这样在焊完第一层再焊第二层时，第一层已基本上冷却到较低的温度（一般在100~200℃以下）。　　长段多层焊接热循环的变化如图1-2。相邻各层之间有依次热处理的作用，为防止最后一层淬硬，可多加一层“退火焊道”，从而使焊接质量有所改善。对一些淬硬倾向较大的钢种，不适于长段多层焊接。　　　　图1-2长段多层焊接热循环　　a)焊接各层时，近缝区1、2、3点的热循环b)各层焊缝断面示意图　　2）短段多层焊接热循环　　所谓短段多层焊，就是每道焊缝较

4、短（约50~400mm），在这种情况下，未等前层焊缝冷却到较低温度（如Ms点）就开始焊接下一层焊缝。其特点是后焊一层对先焊层具有缓冷作用，可以防止焊接接头出现淬硬组织，适于焊接晶粒易长大而又易于淬硬的钢中。长段多层焊接热循环的变化如图1-3。　　　　a)b)　　图1-3短段多层焊接热循环曲线　　a)1点的热循环b)4点的热循环tB—由A3冷至Ms的冷却时间（s）　　1.3.3脉冲焊接热循环的应用　　脉冲电弧焊是生产中常用的一种高质量的焊接方法，常用在封底焊和高强钢、铝合金、钛合金、不锈钢等重要产品全位置的焊接上。　　在实际生产过程中，可以根据需要不同，选择合适的焊接方式。　　2.焊接冶金　　大

5、多数焊接（熔焊）过程都包含焊接区液态金属在高温条件下与焊接气氛、焊接熔渣之间的化学冶金反应过程，以及液态金属冷却后的凝固过程与焊缝固态相变过程。　　2.1焊接化学冶金　　焊接化学冶金过程是指焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程。　　2.1焊接区金属的保护　　一般焊接过程的保护不如钢铁冶金过程，必然会有较多空气中的氧、氮侵入焊接区，使焊缝金属中n、Cr、Ti等，焊接这类金属必须防止氮气的侵入。　　氮在焊缝金属中以过饱和固溶体形式存在，提高了焊缝的强度，却降低了焊缝的塑性和韧性。在焊缝中形成的氮气孔降低了焊缝的致密性和力学性能。氮化物(Fe4N)的形成和析出，提高了焊缝的强度和硬度，却使塑性

6、和韧性急剧下降。同时Fe4N还是一种时效产物，即氮是一种促使焊缝金属时效脆化的元素。当焊缝金属中氮的体积分数<0.01%时，对焊缝力学性能影响不大。应当指出，当焊缝中氮与钒同时存在时，氮与钒形成稳定的化合物氮化钒(VN)，可抑制时效现象。在经过正火或调质处理后，VN以细小颗粒弥散分布，可以提高钢的强度，而不降低塑料和韧性。