材料成形基本原理配套教学课件第3版祖方遒第10章 液态金属与熔渣的相互作用.ppt

《材料成形基本原理配套教学课件第3版祖方遒第10章 液态金属与熔渣的相互作用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十章液态金属与熔渣的相互作用第一节渣相的作用与形成第二节渣体结构及碱度第三节渣相的物理性质第四节活性熔渣对金属的氧化第一节渣相的作用与形成焊接过程中或合金熔炼过程中，和液态金属接触并发生化学冶金反应的除了气体介质之外，还有高温下熔融的液态熔渣。了解熔渣的特性，对于控制焊接、铸造过程中的化学冶金反应十分重要。一、熔渣的作用二、焊接熔渣的分类与来源三、铸造熔炼过程中的熔渣一、熔渣的作用示例见药皮焊条电弧焊过程图。1.机械保护作用2.冶金处理作用3.改善成形工艺性能作用1.机械保护作用熔渣的比重一般轻于液态金属，高温下浮在液态金属的表面，使之与空气隔离，可避免液态金属中合金元素

2、的氧化烧损，防止气相中的氢、氮、氧、硫等直接溶入，并减少液态金属的热损失。焊接熔渣凝固后形成的渣壳覆盖在焊缝上，可以继续保护处在高温下的焊缝金属免受空气的有害作用。2.冶金处理作用熔渣与液态金属之间能够发生一系列物化反应，从而对金属与合金成分给予较大影响。适当的熔渣成分，可以去除金属中的有害杂质，如脱氧、脱硫、脱磷和去氢。熔渣还可以起到吸附或溶解液态金属中非金属夹杂物的作用。焊接过程中，可通过熔渣向焊缝中过渡合金。3.改善成形工艺性能作用适当的熔渣（或焊条药皮）构成，对于熔焊电弧的引燃、稳定燃烧、减少飞溅，改善脱渣性能及焊缝外观成形等焊接工艺性能的影响至关重要；电弧炉熔炼时

3、，熔渣起到稳定电弧燃烧作用；采用熔渣保护浇铸可减少铸件和铸型间的粘合，提高铸件表面质量并降低内应力；熔渣也有不利的作用，如强氧化性熔渣可以使液态金属增氧，可以侵蚀炉衬；密度大或熔点过高的熔渣易残留在金属中形成夹渣。二、焊接熔渣的分类与来源（一）焊接熔渣的类型（二）焊接熔渣的来源（一）焊接熔渣的类型按焊接熔渣的组成物分类：盐型熔渣盐—氧化物型熔渣氧化物型熔渣盐型熔渣主要由金属氟酸盐、氯酸盐和不含氧的化合物组成。如：CaF2–NaF、CaF2–BaCl2–NaF、KCl-NaCl-Na3AlF6、BaF2-MgF2-CaF2-LiF盐型熔渣的氧化性很小，主要用于铝、钛等活性金属

4、的焊接。盐—氧化物型熔渣主要由氟化物和金属氧化物组成。如：CaF2–CaO–Al2O3CaF2–CaO–SiO2CaF2–MgO–Al2O3–SiO2这类熔渣的氧化性较小，主要用于重要的低合金高强钢、合金钢及合金的焊接。氧化物型熔渣这类熔渣含有较多的弱碱金属氧化物，是应用最为普遍的一类渣系，如：MnO–SiO2、FeO–MnO–SiO2、CaO–Ti02–SiO2等。这类熔渣一般具有较强的氧化性，用于低碳钢、低合金高强钢的焊接。（二）熔渣的来源与构成1、药皮焊条电弧焊时的熔渣与药皮2、埋弧焊、电渣焊过程中的熔渣与焊剂1、药皮焊条电弧焊时的熔渣与药皮药皮焊条电弧焊时的熔渣来源

5、于焊条药皮中的造渣剂，通常包括钛铁矿（TiO2·FeO）、金红石（TiO2）、大理石（CaCO3）、白云石（CaCO3·MgCO3）、石英砂（SiO2）、长石、白泥和云母（SiO2·Al2O3）等。焊接过程中造渣剂熔化，形成独立熔渣相，覆盖在熔滴与熔池表面。焊条类型熔渣化学成分（%）熔渣碱度SiO2TiO2Al2O3FeOMnOCaOMgONa2OK2OCaF2Ｂ１Ｂ２钛型23.437.710.06.911.73.70.52.22.9—0.43-2.0钛钙型25.130.23.59.513.78.85.21.72.3—0.76-0.9钛铁矿型29.214.01.115.62

6、6.58.71.31.41.1—0.88-0.1氧化铁型40.41.34.522.719.31.34.61.81.5—0.60-0.7纤维素型34.717.55.511.914.42.15.83.84.3—0.60-1.3低氢型24.17.01.54.03.535.8—-0.80.820.31.860.9表8-1药皮焊条电弧焊熔渣的化学成分举例低氢型焊条又称碱性焊条，主要特点是不含具有造气功能的有机物而含大量碳酸盐和一定数量的CaF2。碳酸盐在加热分解过程中形成熔渣（CaO或MgO）并放出CO2气体。CaF２除了造渣作用之外，还能减少液态金属中的氢含量。除低氢型焊条外的为酸

7、性焊条，这类焊条药皮不论是以硅酸盐为主还是以钛酸盐为主，一般不含CaF2，含少量碳酸盐和有机物。焊条类型熔渣化学成分（%）熔渣碱度SiO2TiO2Al2O3FeOMnOCaOMgONa2OK2OCaF2Ｂ１Ｂ２钛型23.437.710.06.911.73.70.52.22.9—0.43-2.0钛钙型25.130.23.59.513.78.85.21.72.3—0.76-0.9钛铁矿型29.214.01.115.626.58.71.31.41.1—0.88-0.1氧化铁型40.41.34.522.719.31.34.