学什么技术好？焊接冶金的特点

作者：洛阳吉力电焊学校  来源：洛阳吉力电焊学校  发布时间：2021-07-29 08:51

焊接冶金反应实质是焊接填充金属和母材金属的再冶炼过程，在金属熔化过程中，将在金属一熔渣一气体之间发生复杂的化学反应和物理反应。

焊接冶金过程与普通化学冶金不同，它是分区域连续进行的。焊条电弧焊过程中有三个反应区，即：熔滴反应区、药皮反应区和熔池反应区。

1.熔滴反应区

在这个反应区内，从熔滴的形成、长大直至过渡到熔池中去，具有以下特点。

（1）温度高、温度变化大。电弧的弧柱区温度为4500~7800℃，焊接黑色金属时，熔滴上的活性斑点温度接近于焊芯材料的沸点（约为2800℃)；由于焊接参数不同，熔滴的平均温度为1800~2400℃。在这样高的温度下，金属将强烈蒸发。

（2）反应时间短。熔滴在焊条末端的停留时间约为0.01~0.1s。熔滴向熔池过渡的速度高达7.5～10m/s，熔滴通过弧柱区的时间只有0.0001~0.001s。在这个区内各相接触的平均时间为0.01~1s。

（3）熔滴金属与气体、熔渣的反应接触面积大。由于熔滴的尺寸很小，所以熔滴的比表面积大（单位质量熔滴所占有的表面积)极大，可达1000～10000cm2/kg，比炼钢时约大1000倍，熔滴与气体、熔渣极易发生冶金反应。

总之，在这个反应区内主要进行的物理化学反应是：金属的蒸发、气体的分解和溶解、金属的氧化还原以及合金化等。

2.药皮反应区

在这个反应区内，焊条药皮被加热，在固态下它的各种组成物之间也会发生物理化学反应，主要是水分的蒸发、某些物质的分解和铁合金的氧化，对整个焊接化学冶金过程（焊接质量)有一定的影响。

3.熔池反应区

在这个反应区内，熔池的平均温度比较低，约在1600～1900℃；熔池的体积小，质量一般在5g以下，冷却速度大，平均冷却速度为4~100℃/s。因此，熔池的冶金反应时间非常短，冶金反应不充分。

由于散热和导热的作用，金属熔池的温度分布极不均匀，同一熔池的前后部分往往发生相应的反应。如熔池前部的高温区发生金属的熔化和气体的吸收以及硅、锰的还原反应；在熔池的后半部则发生金属的凝固和气体的析出，以及硅、锰的氧化反应。

在焊接电弧的热作用下，上述三个反应区内除了发生金属熔化以外，还要进行一系列的冶金反应，主要有：氧化还原反应、脱氮反应、脱硫反应、脱磷反应、合金化等。