焊接熔渣

焊接资讯
焊接熔渣
来源：本站编辑发布日期：2010-9-17 阅读次数：71 次
焊接冶金过程是包括金属、熔渣、气体三者在内的一个体系，熔渣是其中一个极为重要的因素，这一节主要介绍熔渣的作用和熔渣的物理化学性质两方面。

1 熔渣的作用
熔渣在焊接冶金过程中的作用主要有以下三个：
⑴机械保护作用
⑵改善焊接工艺性能的作用
⑶冶金处理作用
2 熔渣的组成
钢焊条的熔渣是由各种氧化物及其盐类组成的，碱性焊条和焊剂形成的渣中还含有氟化物。

焊接熔渣中的氧化物按其性质可分为三类：
①酸性氧化物——按酸性由强变弱的顺序有SiO2、TiO2、P2O5等；
②碱性氧化物——按碱性由强变弱的顺序有K2O、Na2O、CaO、 MgO、BaO、MnO、FeO 等；
③中性氧化物——Al2O3、Fe2O3、Cr2O3等。

这些氧化物是呈酸性还是呈碱性，决定于熔渣的性质。

在强酸性渣中它呈弱碱性，在强碱性渣中它呈弱酸性。

3 熔渣的物化性质
3.1 熔渣的碱度
碱度是衡量熔渣酸碱性的指标，是熔渣的重要化学性质，其它物化性质都与碱度由密切关系，它可以反映熔渣的冶金反应能力和物理性质。

熔渣的碱度的定义可以表示为：
为计算方便，氧化物含量也可以改为质量百分比：
根据B值就可以将熔渣分为酸性渣和碱性渣。

当B>1.3时为碱性渣；当B<1.3时为酸性渣。

酸性渣的焊条我们称为酸性焊条，碱性渣的焊条我们称为碱性焊条。

它们的冶金性能、焊接工艺性能以及焊缝的成分和性能都有显著不同。

但利用上面的计算公式实际计算出来的B值是不准确的，因为它既没有考虑到氧化物酸性和碱性的强弱程度，也没有考虑酸性氧化物与碱性氧化物形成复合物的情况。

比较精确的计算公式是：
式中的氧化物以质量百分比计算。

当B1大于1时为碱性渣，小于1时为酸性渣，等于1时为中性渣。

这个公式计算起来比较麻烦，所以清华大学的陈伯蠡教授建议采用下列修正式：
当B1大于1.5时为碱性渣，小于1.0时为酸性渣，1～1.5时为中性渣。

3.2 熔渣的粘度
熔渣粘度是指液态渣内部相对运动时各层之间产生的内摩擦力（在单位速度梯度下，作用在单位面积上的内摩擦力），它的单位是帕秒（Pa·S），用η表示。

粘度的倒数φ=1/η叫流动性，粘度越小，流动性越大。

粘度是焊接熔渣重要的物理性质之一，对渣的保护效果、飞溅、焊接操作性、焊缝成型、熔池中气体的外逸、合金元素在渣中的残留损失、化学反应的活泼性等都有显著的影响。

粘度过大，渣冶金反应能力降低，焊缝成形不良且易产生气孔等缺陷；粘度过小，渣覆盖性差，降低保护效果，焊缝成形差且不能全位置焊。

粘度变化的影响因素
熔渣的粘度决定于温度和渣的成分。

（1）温度的影响
温度与粘度的关系为，其中：A为取决于熔渣本性的常数；E为质点移动所需要的活化能；R为气体常数；T为绝对温度。

（2）熔渣成分的影响
焊钢用熔渣的粘度在1500℃左右时为0.1～0.2 Pa·S比较合适。

3.3 表面张力
熔渣的表面张力实际上是熔渣与气相接触时的比表面能，而熔渣和金属间的比表面能称为界面张力。

它们对熔滴过渡、焊缝成型、脱渣性及冶金反应等都有很大影响。

比如，熔渣的表面张力大的话会阻碍熔滴过渡，因为熔滴大。

3.4 密度ρ
熔渣的密度影响熔渣在熔池金属中的浮出速度。

密度越小，渣轻越容易浮出，不易产生夹渣。

3.5 线膨胀系数
它主要是影响脱渣性。

渣的线膨胀系数与焊缝金属的相差越大，越容易脱渣。

3.6 熔化性（熔点、凝固温度范围）
一般：焊芯的熔点>药皮的熔点>熔渣的熔点
温度差值：△T=100-200℃。