1、第二章材料成型过程的化学冶金 天津大学 王惜宝 焊接化学冶金的概念在熔焊过程中，焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程 研究目的在于运用这些规律合理地选择焊接材料，控制焊缝金属的成分和性能使之符合使用要求，设计创造新的焊接材料 第一节 焊接化学冶金过程的特点 焊接化学冶金的任务 对焊接区实施保护，免受空气侵害 熔化金属，冶金处理，获得所要求的焊缝成型一、对焊缝区的保护1.光焊丝焊接时N增加 2045倍， O增加 735倍， Mn、 C蒸发、氧化损失 易产生气孔，导致塑性韧性下降 ,不实用2.保护方法药皮、焊剂、药芯、保护气体、自保护等3.保护效率与保护方法相关，一般惰性气体保护效果较好二、
2、焊接冶金学反应区及其反应条件（以手工电弧焊为例）（一）药皮反应区1.产生的气体 1001200C： 水分蒸发、分解、氧化a. 100C 吸附水分蒸发b.200400C 排除结晶水 c. 400C 排除化合水 有机物的分解和燃烧：产生 CO2、 CO、 H2 碳酸盐的分解（大理石 CaCO3、 菱苦土MgCO3):产生 CO2 高价氧化物分解（赤铁矿 Fe2O3、 锰矿 MnO2):产生 O22.产生的气体对铁合金（ Mn-Fe、 Si-Fe、 Ti-Fe） 的氧化作用 在温度大于 600C的条件下：2Mn+O2=2MnOMn+CO2=MnO+COMn+H2O=MnO+H2 结果使气氛氧化性降低
3、，达到先期脱氧的作用（二）熔滴反应区1.特点 熔滴温度高： 18002400C， 过热度大 熔滴比表面积大，故接触面积大：一般比炼钢时大 1000倍 反应接触时间短：熔滴存在时间短，内部又存在流动 熔滴金属与熔渣发生强烈混合：熔渣质点尺寸可达 50m,相互接触面积大，反应物与产物充分交流，反应速度加快总之，熔滴反应区反应时间较短，但温度高，相互接触面积大，反应最为激烈，对焊缝的影响最大2.主要冶金反应 气体的分解和溶解 金属的氧化、还原 合金化 金属蒸发（三）熔池反应区1.物理条件 与熔化的母材充分混合 熔池的平均温度较低（ 16001900C） 比表面积小（ 3130cm3/Kg） 时间从几秒到几十秒 温度分布不均（在熔池头部的反应可能与尾部不一样） 熔池反应体系中各相浓度接近平衡浓 度，反应速度小 药皮重量系数 Kb 大时 ，有部分熔渣直接进入熔池，参与并强化熔池反应 熔池反应物质处在连续更新过程，且维持准稳定状态2.化学条件
