焊接化学冶金过程的特点.doc

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1、焊接化学冶金过程的特点：⑴电弧温度高（能量来源）焊接电源的温度很高，可达到6000-8000oC，金属强烈蒸发，电弧周围的气体O2、CO2、N2、H2、H2O等大量分解。（考虑到热力学问题）定性、定量的问题，热焓、热效应、系统的自由能等能量问题。分解后的气体分子或离子很容易溶解到液体金属中，随着温度的下降，溶解度也下降，如果来不及析出，易造成气孔。（2)熔滴反应区具有重要作用的作用与意义.不同的焊接方法有不同的反应区。①熔滴的温度高：手工电弧焊焊接低碳钢而言，熔滴的平均温度在2100-2700K之间；电弧焊焊接钢时，活性斑点处的温度接近焊芯的沸点，约为2800oC；熔滴金属的过热度很大，可在

2、300-900oC范围内。②熔滴与气体和熔渣的接触面积大熔滴的比表面积可达103-104cm2/Kg,约比炼钢时大1000倍。（比表面积）熔滴反应区的反应时间短，温度高，相接触面积大，并有强烈的混合作用，冶金反应最激烈，对焊缝成分影响最大。③各相之间的接触、反应时间短熔滴在焊条末端停留时间仅为0.01-0.1S。熔滴与周围介质的平均相互作用时间短，在0.01-1.0S之间变化。熔滴阶段的反应主要是在焊条末端进行的。④熔滴与熔渣发生强烈混合（3）熔池温度高，温差大，熔池的温度分布很不均匀，（焊接过程是处于非平衡的热力学条件）并被固态金属所包围，易产生很多结晶缺陷。与熔滴相比，熔池的平均温度较低

3、：(1600-1900oC比表面积较小：3-130反应时间稍长：)(手工电弧焊3-8S，埋弧焊6-25S)熔池体积小，存在的时间短。焊接熔池的体积，电弧焊条件下，熔池体积最大只有30cm3，熔池的重量通常在0.6-16g范围之内，多数情况下小于5g，埋弧焊焊接电流很大时，熔池的质量也不超过100g。加热及冷却速度很快（快速加热与快速冷却过程，独特的凝固过程），由局部金属开始熔化形成熔池，到结晶完了的全部过程一般只有几秒钟的时间，温度剧烈变化，因此整个冶金反应常常达不到平衡。很小的金属体积内化学成分具有较大的不均匀性。4）熔池金属不断更新。焊接时熔池中参加反应的物质经常改变，不断有新的钢水及熔

4、渣加入到熔池中参加反应，增加了焊接冶金的复杂性。（5）反应接触面大，搅拌剧烈。