[安全生產(chǎn)模擬考試資料與題庫（含答案）]焊縫金屬中的氣體及其影響

1、焊縫金屬中的氣體及其影響原創(chuàng) 2021-05-25#焊縫金屬中的氣體及其影響1個焊縫金屬中的氣體及其影響在焊接過程中，熔池周圍充滿著各種氣體，它們不斷地與熔池金屬發(fā)生作用，影響焊縫金屬的成分和性能。其主要成分為CO、CO2、H2、02、N2、H20（水蒸氣，下同），以及少量的金屬與熔渣的蒸氣，氣體中以 O2、N2、H2O對焊縫的質(zhì)量影響最大。1. 氧對焊縫金屬的作用焊接時，氧主要來自電弧中 O2、CO2、H2O 等，以及藥皮中的

2、氧化物和焊件表面的鐵銹、水分等。通常氧是以原子氧和氧化亞鐵（FeO）2 種形式溶解在液態(tài)金屬中。焊縫金屬中含氧量的增加，會使其強度、屈服點、塑性和沖擊韌性降低，還會增加焊縫金屬的熱脆、冷脆傾向，以及降低抗腐性能。溶解在熔池中的氧與碳、氫反應，生成不溶于金屬的CO和H20，在熔池結(jié)晶時來不及逸出，會形成氣孔。在熔滴中含氧和碳過多時，所產(chǎn)生的CO受熱膨脹，使熔滴爆炸造成飛濺。因此，氧在焊縫金屬中屬于有害的元素。減少焊縫含氧量有效的措施包括∶

3、（1）冶金處理 從焊條藥皮或焊絲中加入鐵合金（錳、硅、鈦等）對焊縫金屬進行脫氧，這是行之有效的措施之一。維金屬脫氧的目的是要盡量減少熔池金屬的含氧量（對低碳鋼和低合金鋼來說，危性最大的主要是 FeO），使焊縫金屬中氧化夾雜物降到最低限度。在 E4303 型焊條藥皮中用 Mn 脫氧，Mn 的脫氧反應是∶FeO + Mn = MnO+Fe反應式中的 MnO系堿性氧化物，很容易與酸性焊條中的酸性氧化物SiO2、TiO2結(jié)合成穩(wěn)定的熔渣，所以M

4、n 是E4303 型焊條中較好的脫氧劑。在 E5015 型焊條藥皮中用Ti、Si 對熔池中的 FeO 脫氧，脫氧反應是∶3. 氮對焊縫金屬的影響焊接區(qū)中的氮主要來自空氣，它在高溫時溶入熔池中，并能最終留存在焊縫金屬中。隨著溫度下降溶解度降低，析出的氮與鐵形成化合物，以針狀夾雜物形式存在于焊縫金屬中。氮的含量較高會使焊縫金屬強度提高，塑性和韌性降低。氮是焊縫中產(chǎn)生氣孔的主要元素之一。為了消除氮的有害作用，應加強對焊接區(qū)的保護，隔離空氣與液

5、態(tài)金屬的接觸。此外，采用短弧焊也能控制焊縫中的含氮量。五、焊縫中有害元素的影響焊縫金屬中的有害元素除了上述的氫、氧、氮之外，還有硫和磷。硫以 FeS 和 MnS 夾雜物形式存在于焊縫金屬中，會導致高溫脆性（稱熱脆），產(chǎn)生熱裂紋。磷會導致低溫脆性（稱冷脆），產(chǎn)生冷裂紋。磷在奧氏體不銹鋼中也會產(chǎn)生低熔點雜質(zhì)，引起熱裂紋。焊縫中硫、磷的主要來源是焊條藥皮和焊劑，此外還有母材中的硫和磷。為了減少硫、磷的來源，應限制藥皮、焊劑和母材中硫、磷

6、的質(zhì)量分數(shù)。這是降低焊縫硫、磷質(zhì)量分數(shù)的關鍵措施。另外，還可以進行冶金處理，即脫硫、脫磷。六、焊縫金屬的滲合金焊接過程中，熔池金屬中的合金元素會由于氧化和蒸發(fā)等造成燒損，因而改變了焊縫金屬的合金成分，使力學性能變壞。為了使焊縫金屬的成分、性能和組織符合預定的要求，就必須根據(jù)合金元素損失的情況向熔池中添加一些合金元素。這種方法稱為焊縫金屬的滲 合金。1. 滲合金的作用滲合金不但可以獲得成分、組織和性能與母材相同或相近的焊縫金屬，還可以向焊