1焊接冶金学笔记知识点整理

绪论

1：焊接的定义：被焊工件的材质，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使材质达到原子间的结合而形成永久连接的工艺过程称为焊接。

2：焊接热源及特点

（1）电弧热利用气体介质中放电过程所产生的热能作为焊接热源

（2）化学热一利用可燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所生的热能作为焊接热源（3）电阻热一利用电流通过导体时产生的电阻热作为焊接热源

（4）高频感应热一对于有磁性的金属，利用高频感应所产生的二次电流作为热源，在局部集中加热。

（5）摩擦热一一由机械摩擦而产生的热能作为焊接热源。

（6）等离子焰一电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，利用其携带的热量作为焊接热源。

（7）电子束：利用高压高速运动的电子在真空中猛烈撞击金属局部表面，是动能转化成热能作为焊接热源。

（8）激光束：使用能量高度集中的激光束作为焊接热源。

3：焊接接头的形成过程

经历加热，熔化，冶金反应，凝固结晶，固态相变，直至形成焊接接头。

（1）焊接热过程被焊金属在热源下发生局部熔化。整个焊接过程始终在焊接热过程中发生。（与凝固结晶，冶金反应，固态相变，等有重要联系）

（2）焊接化学冶金过程：金属，熔渣，气相之间一系列化学冶金反应。（金属氧化，脱硫等）（直接影响焊接成分，组织，性能）

（3）焊接时的金属凝固结晶和固态相变过程：随着热源离开，熔池金属就开始凝固结晶，即由液态转变为固态。具有同素异构转变的金属，随温度下降，发生固态相变。（该过程可能产生偏析，夹杂，气孔等多种缺陷）

4：焊接接头的组成

焊缝——熔合区——热影响区

5：焊接的传热方式

对流传热，辐射传热、（热传导）

6：热导率概念

表示金属的导热能力，物理意义——单位时间内，沿法线方向单位距离相差1℃时经过单位面积所传递的热能。

第一章

1：熔滴过渡形式：短路过渡，颗粒状过度，附壁过渡

（酸性）细颗粒状过度，附壁过渡。（碱性）短路过渡，大颗粒状过度2：三过渡的形式

（1）短路过渡：焊条端部的熔滴长大与熔池发生接触。形成短路，电弧熄灭。熔滴过度到熔池中，电弧引燃。重复过程，形成短路过渡。

（2）颗粒状过渡:电弧的长度长时，焊条端部的熔滴长大到大尺寸，以颗粒状落人熔池，不发生短路，进行下一个周期。

（3）附壁过渡：是指熔滴沿着焊条端部的药皮套筒壁向熔池过渡。

3：熔滴温度

随焊接电流增高而增加，随焊丝直径增加而降低。

4：熔滴反应区四个特点：

（1）反应时间短（2）反应温度高（3）熔滴与气体和熔渣接触面积大（4）熔滴与熔渣发生强烈混合。

气体的来源：

1）有机物的分解和燃烧

2）碳酸盐、高价氧化物的分解

3）材料的蒸发

5：药皮反应区的三个物化反应：

（1）水分的蒸发（2）某些物质（木粉，纤维素等）的分解（3）铁合金的氧化

6：氮对金属的作用。

（1）不与氮发生作用，如铜，不溶解氮，不形成氮化物，因此氮作为保护气体;

（2）与氮发生作用，如铁，能溶解氮，又能形成稳定氮化物，焊接时防止焊缝金属氮化。

7：氮对焊缝质量的影响

（1）焊缝产生气孔的主要原因之一

（2）提高低碳钢等焊缝金属强度，降低塑性韧性

（3）促使焊缝金属时效脆化

8：氢脆定义

氢在室温附近使钢塑性严重下降的现象。

9：控制焊缝含氧量的三种方式

（1）纯化焊接材料（2）控制焊接工艺参数（3）脱氧

10：脱氧的三种方式

（1）沉淀脱氧：熔滴熔池内进行，脱氧剂与FeO直接反应，脱氧产物浮出

（2）先期脱氧：在固态药皮中进行脱氧反应

（3）扩散脱氧：液态金属与熔渣界面上进行脱氧反应

11：硫的危害

（1）原因：熔池凝固时容易发生偏析，以低熔点共晶Fe+FeS或FeS+ FeO的形式呈片状或链状分布于晶界。

（2）增加了焊缝金属产生结晶裂纹的倾向，同时还会降低冲击韧性和抗腐蚀性。

控制硫的措施：

1）限制焊材种的含硫量：母材、焊丝、药皮或焊剂

2）用冶金方法脱硫：对硫亲和力较大的铁脱硫

12：磷的危害

（1）磷化铁常分布于晶界，减弱了晶粒之间的结合力。增加了焊缝金属的冷脆性

（2）焊接奥氏体钢：促使形成结晶裂纹。

13：合金过渡的目的

（1）补偿焊接过程中由于蒸发、氧化造成的合金元素损失。

（2）消除焊接缺陷，改善焊縫金属的组织和性能。

14：合金过度的方式：（1）应用合金焊丝或带极

（2）应用药芯焊丝或药芯焊条

（3）应用合金药皮或粘结焊剂

（4）应用合金粉末

第二章

1：焊条的组成部分

（1）药皮：涂在焊芯表面上的涂料层

（2）焊芯：焊条中被药皮包裹的金属芯

2：焊条皮的作用

（1）保护作用：药皮熔化形成焊渣，保护焊接区

（2）冶金作用：药皮组成部分进行冶金反应，去除杂质，保护合金元素。

（3）使焊条具有良好的工艺性能：使电弧易引燃，稳定燃烧。飞溅小，成型美观。

第三章

1：成分过冷对于结晶形态的影响

（1）平面结晶不出现成分过冷现象。结品呈平面形态

（2）胞状结晶具有较小的成分过冷的条件下，便出现胞状结晶。断面是六角形

（3）胞状树枝结晶成分过冷较大形成胞状树枝晶

（4）树枝状结晶成分过冷进一步增大时，晶体内除了主干外，四周有二次横枝。

（5）等轴结晶液相中温度梯度很小，很宽的成分过冷区，不仅树枝结晶，液相内部也形核结晶。

总结：结晶速度温度梯度不变，合金溶质浓度提高，成分过冷增加平面晶——等轴晶溶质浓度一定，结晶速度越快，成分过冷程度越大，平面晶——等轴晶

溶质浓度和结晶速度一定，温度梯度上升，成分过冷减小，等轴晶——平面晶