东莞焊工培训气体对焊接的作用

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    焊接区内的气体主要来源于焊接材料。例如捍条药皮、焊剂和药芯中的造气剂、高价氧化物和水分都是气体的重要来源。东莞焊工培训气电焊时，焊接区内的气体主要来自所采用的保护气体及杂质(如氧、氮、水汽等Jb热源周围的空气也是一种难以避免的气源。据估算，焊条电弧焊时侵入电弧中空气的体积分数约占3%。焊丝表面上和母材坡口附近的氧化皮、铁锈、油污、涂料和吸附水等在焊接时也会析出气体。在一般情况下捍丝和母材中因冶炼而残留的气体是很少的，对气相的成分影响不大。 

    东莞焊工培训告诉你焊条药皮、焊剂和药芯组分的物化反应产生的气体:一是有机物的分解燃烧例如制造焊条时常用的淀粉、纤维素等有机物受热会发生分解燃烧产生C0和H2等气体;另一种途径是碳酸盐和高价氧化物的分解碳酸盐高温分解会产生大量的CO2高价氧化物高温会分解出大量氧气。气体的另一种来源是焊接材料或母材中某些元素的蒸发如一些低沸点的金属元素Zn, Mg, Pb, Mn等，焊接时的蒸发不仅使气相成分复杂化而且造成金属元素的损耗，甚至产生焊接缺陷。大量焊接烟尘也会污染环境，影响焊工身体健康。

    下列气体对焊接的作用较大:

    1.氮

    焊接区周围的空气是氮的主要来源。东莞焊工培训根据氮与金属作用特点，分为两类。一种是不与氮发生作用的金属，如铜和镍等，它们既不溶解氮，又不形成氮化物，因此焊接这一类金属可用氮作为保护气体。另一种是与氮发生作用的金属，如铁、钦等既能溶解氮，又能与氮形成稳定的氮化物，焊接这一类金属及合金时，要防止焊接区与氮气接触。

   氮是促进焊缝产生气孔的主要原因之一，液态金属在高温时可以溶解大量的氮而在凝固时氮的溶解度突然下降。氮是促进焊缝金属时效脆化的元素。焊缝金属中过饱和的氮会随时间逐渐析出，使焊缝强度降低，塑性和韧性下降。在焊缝中加入能形成稳定氮化物的元素如Ti, A1等河以抑制或消除时效脆化。

    东莞焊工培训为了消除氮对焊缝金属的危害，需要采取相应措施。首先是对焊接区的保护，防止空气与金属接触作用。对于药皮焊条，主要是在焊条中加入造气剂形成气渣联合保护，可使焊缝中氮的体积分数试含氮量)下降到0. 02%以下。另一种是对焊接参数的调整。增加电弧电将导致保护作用变差，氮与熔滴的作用时间增长，故使焊缝金属含氮量增加。在熔渣保护不良的情况下，电弧长度对焊缝含氮量的影响尤其显著。为减少焊缝中的气体应尽量采用短弧焊。增加焊接电流熔滴过渡频率增加，氮与熔滴的作用时间缩短捍缝含氮量下降。直流正极性焊接时焊缝含氮量比反极性时高这与氮离子的溶解有关。

东莞焊工培训为了控制氮元素含量，可以通过适当增加焊丝或药皮中的含碳量来实现。碳氧化引起熔池沸腾，有利于氮的逸出。钦、铝和稀土元素与氮有较大的亲和力，能形成稳定的氮化物且它们不溶于液态钢而进入熔渣。这些元素与氧的亲和力也很大河减少气相中NO的含量，所以一定程度上可减少焊缝中的含氮量。

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    2.氢

    氢是另外一种焊接有害元素。焊接时，氢主要来源于焊接材料中的水分、含氢物质及电弧周围空气中的水蒸气等。根据氢与金属作用的特点可以分为两类:一类是能形成稳定氢化物的金属，如Zr, Ti,V, Ta, N b等。这类金属吸收氢的反应是放热反应，因此在较低温度下吸氢量大在高温时吸氢量少。焊接这类金属及合金时，必须防止固态下吸收大量的氢否则将严重影响接头的质量。另一类是不形成稳定氢化物的金属加 Al, Fe, Ni, Cu, Cr, Mo等。但氢能溶于这类金属及合金中，溶解反应是吸热反应。

     东莞焊工培训告诉你氢是严重的焊接危害元素，主要有四个方面的危害:一是在室温附近可以使钢的塑性严重下降而导致氢脆。二是导致白点出现。碳钢或低合金钢焊缝加含氢量高，则常常在其拉伸或弯曲断面上出现银白色圆形局部脆断点称之为白点。焊缝产生白点，使其塑性大大下降。三是形成气孔。如果熔池吸收了大量的氢，那么在它凝固时由于溶解度的突然下降使氢处于过饱和态，促使氢原子聚合生成氢分子，由于分子氢不溶于金属于是在液态金属中形成气泡。当气泡外逸速度小于凝固速度时就在焊缝中形成气孔。氢的第四种危害是诱使金属产生冷裂纹。

     东莞焊工培训教你要控制含氢量应从几方面进行处理。一是限制焊接材料中的含氢量。要多选用低氢和超低氢型焊条和焊剂。制造焊条、焊剂或药芯焊丝时，适当提高烘焙温度，降低焊接材料中的含水量。焊接材料在存放时的防潮很重要使用前应再次烘干。升高烘焙温度可大大降低焊缝的含氢量。焊材烘焙后应立即使用，或放在低温(100 -150 摄氏度)烘箱内待用。二是要清除干净焊接材料及母材被焊接区域表面上的铁锈、油污等。三是通过冶金反应降低氢含量。在焊条药皮中加入氟化物可以因发生化学反应，而使氢元素以熔渣的形式被清除。在焊条药皮中加入碳酸盐，受热分解生成C02河以达到去氢的目的。在药皮或焊芯中加入微量的稀土等元素，也能显著降低氢含量，同时提高焊缝的韧性。通过调整焊接参数，以及焊后进行脱氢处理池可以降低氢对焊缝的危害。

       3.氧

    根据氧与金属作用的特点，可以把金属分为两类。一类是不溶解氧但焊接时发生激烈氧化的金属，如Mg, Al等。另一类是能溶解氧，同时焊接过程中也发生氧化的金属加Fe, Ni, Cu, Ti等。后一类金属氧化后生成的金属氧化物能溶解于相应的金属中。例如铁氧化生成的FeO能溶于铁及其合金中。

    氧在焊缝中无论以何种方式存在，对焊缝的性能都有很大的影响。随着焊缝中含氧量的增加其强度、塑性、韧性都明显地下降，尤其是低温冲击韧度急剧下降。此外，氧还能引起热脆、冷脆和时效硬化。溶解在熔池中的氧和碳发生反应，生成不溶于金属的CO在熔池凝固时CO气泡来不及逸出就会形成气孔。氧烧损钢中的有益合金元素使焊缝性能变差。熔滴中含氧与碳多时，它们相互反应生成的CO受热膨胀，使熔滴爆炸，造成飞溅，影响焊接过程的稳定性。

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    必须控制氧在焊缝中的含量。具体措施，一是纯化焊接材料，在焊接某些要求高的合金钢、合金和活性金属时应尽量用不含氧或含氧少的焊接材料。二是控制焊接参数。使用短弧焊等措施可以降低焊缝中的含氧量。也可以使用脱氧的方法减少含氧量。