文档介绍：第一章焊接化学冶金主要内容焊接化学冶金过程的特点气相对金属的作用熔渣对金属的作用合金的过渡第一节焊接化学冶金过程的特点本节概念性的内容较多,通过对本节的理解,加以记忆焊条熔化→形成熔滴→过渡→形成熔池焊接保护熔合比化学冶金反应区一焊条熔化及熔池形成(一)焊条的加热及熔化1焊条的加热电弧焊时用于加热和熔化焊条(或焊丝)的热能有:电阻热:焊接电流通过焊芯时产生电阻热,使其本身和药皮的温度升高。电弧热:焊条熔化、使液体金属过热和蒸发的主要能源。用于加热和熔化焊条的功率仅是其全部功率的一小部分,即:η(η焊条加热有效系数)化学反应热:仅占1%~3%,可忽略不计。2焊条金属的平均熔化速度平均熔化速度:单位时间内熔化焊芯质量或长度。平均熔化速度与焊接电流成正比。α平均熔敷速度:单位时间内熔敷在焊件上的金属质量称为平均熔敷速度。α损失系数:在焊接过程中,由于飞溅、氧化、蒸发损失的一部分焊条金属(或焊丝)质量与熔化的焊芯质量之比称焊条损失系数。熔敷速度才是反映焊接生产率指标3焊条金属熔滴及其过渡特性(1)熔滴过渡的形式短路过渡:短弧焊时焊条端部熔滴长大到一定的尺寸就与熔池发生接触,形成短路,电弧熄灭。在各种力的作用下过渡到熔池中,电弧重新引燃,如此重复这一过程。颗粒状过渡:当电弧的长度足够长时,焊条端部的熔滴长大到较大的尺寸在各种力的作用下,以颗粒状落入熔池,此时不发生短路,接着进行下一个过渡周期。附壁过渡:熔滴沿着焊条端部的药皮套筒壁向熔池过渡的形式碱性焊条主要是短路过渡和大颗粒状过渡。用酸性焊条焊接时为细颗粒状过渡和附壁过滤。(2)熔滴的比表面积和相互作用时间熔滴的比表面积:表面积与质量之比:设熔滴是半径为r的球体,比表面积:熔滴越细,比表面积越大。τ,熔滴平均相互作用时间熔滴平均质量,0+1/2,m0熔滴脱落后在焊条端部剩余液体量;单个熔滴质量;τ熔滴长大时间;熔滴过渡一个周期内焊芯的平均熔化速度,τ熔滴平均相互作用时间表示式:图1-1焊条端部熔滴质量随时间的变化(低氢碱性焊条,反接)(3)熔滴温度:熔滴温度是研究熔滴阶段各种物理化学反应时的重要数据。目前还不能从理论上精确地计算出熔滴温度,只能作为定性的参考。●随焊丝直径的增大,熔滴的温度降低。●低碳钢熔滴的平均温度在2100~2700K的范围内。(二)熔池的形成熔池:焊接热源作用在焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分就是熔池。熔池是由熔化的焊条金属与局部熔化的母材金属所组成的。若用非熔化极进行焊接时,熔池仅由局部熔化的母材所组成。1熔池形状和尺寸:宽度、深度和长度◆焊接电流的增加,熔池的最大深度增大;熔池的最大宽度相对减小;◆随电弧电压升高,减小,增加。◆熔池的长度近似估算:222熔池的质量和存在时间熔池的质量很小:手工电弧焊时,-16g,多数情况下为5g以下;自动理弧焊时,熔池的质量较大,但通常也小于100g。熔池存在的时间很短,一般只有几秒至几十秒。熔池中冶金反应时间是很短暂的,但比熔滴阶段存在的时间长。熔池最大存在时间(熔池长度决定):由熔池质量确定的时间为: