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合金中哪些元素燒損

發布時間:2023-08-28 07:54:49

Ⅰ 鋁合金焊接缺陷

一、強的氧化能力鋁與氧的親和力很強,在空氣中極易與氧結合生成緻密而結實的AL2O3薄膜,厚度約為0.1μm,熔點高達2050℃,遠遠超過鋁及鋁合金的熔點,而且密度很大,約為鋁的1.4倍。在焊接過程中,氧化鋁薄膜會阻礙金屬之間的良好結合,並易造成夾渣。氧化膜還會吸附水分,焊接時會促使焊縫生成氣孔。這些缺陷,都會降低焊接接頭的性能。為了保證焊接質量,焊前必須嚴格清理焊件表面的氧化物,並防止在焊接過程中再氧化,對熔化金屬和處於高溫下的金屬進行有效的保護,這是鋁及鋁合金焊接的一個重要特點。具體的保護措施是:

1、焊前用機械或化學方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物;

2、焊接過程中要採用合格的保護氣體進行保護;

3、在氣焊時,採用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。

二、鋁的熱導率和比熱大,導熱快盡管鋁及鋁合金的熔點遠比鋼低,但是鋁及鋁合金的導熱系數、比熱容都很大,比鋼大一倍多,在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導到基體金屬內部,為了獲得高質量的焊接接頭,必須採用能量集中、功率大的熱源,有時需採用預熱等工藝措施,才能實現熔焊過程。

三、線膨脹系數大鋁及鋁合金的線膨脹系數約為鋼的2倍,凝固時體積收縮率達6.5%-6.6%,因此易產生焊接變形。防止變形的有效措施是除了選擇合理的工藝參數和焊接順序外,採用適宜的焊接工裝也是非常重要的,焊接薄板時尤其如此。另外,某些鋁及鋁合金焊接時,在焊縫金屬中形成結晶裂紋的傾向性和在熱影響區形成液化裂紋的傾向性均較大,往往由於過大的內應力而在脆性溫度區間內產生熱裂紋。這是鋁合金,尤其是高強鋁合金焊接時最常見的嚴重缺陷之一。在實際焊接現場中防止這類裂紋的措施主要是改進接頭設計,選擇合理的焊接工藝參數和焊接順序,採用適應母材特點的焊接填充材料等。

四、容易形成氣孔

焊接接頭中的氣孔是鋁及鋁合金焊接時極易產生的缺陷,尤其是純鋁和防銹鋁的焊接。氫是鋁及鋁合金焊接時產生氣孔的主要原因,這已為實踐所證明。氫的來源,主要是弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分,其中焊絲及母材表面氧化膜的吸附水分,以焊縫氣孔的產生,常常佔有突出的地位。

鋁及鋁合金的液體熔池很容易吸收氣體,在高溫下溶入的大量氣體,在由液態凝固時,溶解度急劇下降,在焊後冷卻凝固過程中來不及析出,而聚集在焊縫中形成氣孔。為了防止氣孔的產生,以獲得良好的焊接接頭,對氫的來源要加以嚴格控制,焊前必須嚴格限制所使用焊接材料(包括焊絲、焊條、熔劑、保護氣體)的含水量,使用前要進行乾燥處理。清理後的母材及焊絲最好在2-3小時內焊接完畢,最多不超過24小時。TIG焊時,選用大的焊接電流配合較高的焊接速度。MIG焊時,選用大的焊接電流慢的焊接速度,以提高熔池的存在時間。Al-Li合金焊接時,加強正、背面保護,配合坡口刮削,清除概況氧化膜,可有效地防止氣孔。

五、焊接接頭容易軟化

焊接可熱處理強化的鋁合金時,由於焊接熱的影響,焊接接頭中熱影響區會出現軟化,即強度降低,使基體金屬近縫區部位的一些力學性能變壞。對於冷作硬化的合金也是如此,使接頭性能弱化,並且焊接線能量越大,性能降低的程序也愈嚴重。針對此類問題,採取的措施主要是制定符合特定材料焊接的工藝,如限制焊接條件,採取適當的焊接順序,控制預熱溫度和層間溫度,焊後熱處理等。對於焊後軟化不能恢復的鋁合金,最好採用退火或在固溶狀態下焊接,焊後再進行熱處理,若不允許進行焊後熱處理,則應採用能量集中的焊接方法和小線能量焊接,以減小接頭強度降低。

六、合金元素蒸發和燒損

某些鋁合金含有低沸點的合金元素,這些元素在高溫下容易蒸發燒損,從而改變了焊縫金屬的化學成分,降低了焊接接頭的性能。為了彌補這些燒損,在調整工藝的同時,常常採用含有這些沸點元素含量比母材高的焊絲或其他焊接材料。

七、鋁在高溫時的強度和塑性低

鋁在370℃時強度僅為10Mpa,焊接時會因為不能支撐住液體金屬而使焊縫成形不良,甚至形成塌陷或燒穿,為了解決這個問題,焊接鋁及鋁合金時常常要採用墊板。

八、焊接接頭的耐腐蝕性能低於母材

熱處理強化鋁合金(如硬鋁)接頭的耐腐蝕性的降低很明顯,接頭組織越不均勻,耐蝕性越易降低。焊縫金屬的純度或緻密性也影響接頭耐蝕性能。雜質較多、晶粒粗大以及脆性相析出等,耐蝕性就會明顯下降,不僅產生局部表面腐蝕而且經常出現晶間腐蝕,此外對於鋁合金,焊接應力的存在也是影響耐蝕性的一個重要因素。

為了提高焊接接頭的耐蝕性,主要採取以下幾個措施:

1、改善接頭組織成分的不均勻性。主要是通過焊接材料使焊縫合金化,細化晶粒並防止缺陷;同時調整焊接工藝以減小熱影響區,並防止過熱,焊後熱處理。

2、消除焊接應力,如局部表面拉應力可以採用局部錘擊辦法來消除。

3、採取保護措施,如採取陽極氧化處理或塗層等。

九、無色澤變化,給焊接操作帶來困難

鋁及鋁合金焊接時由固態轉變為液態時,沒有明顯的顏色變化,因此在焊接過程中給操作者帶來不少困難。因此,要求焊工掌握好焊接時的加熱溫度,盡量採用平焊,在引(熄)弧板上引(熄)弧等。

Ⅱ 焊條葯皮中的元素C、Mn、Si、S和P對焊接過程的影響

焊條葯皮是指塗在焊芯表面的塗料層。

葯皮在焊接過程中分解熔化後形成氣體和熔渣,起到機械保護、冶金處理、改善工藝性能的作用。

葯皮的組成物有:礦物類(如大理石、氟石等)、鐵合金和金屬粉類(如錳鐵、鈦鐵等)、有機物類(如木粉、澱粉等)、化工產品類(如鈦白粉、水玻璃等)。

焊條葯皮是決定焊縫質量的重要因素,在焊接過程中有以下幾方面的作用。

提高電弧燃燒的穩定性。無葯皮的光焊條不容易引燃電弧。即使引燃了也不能穩定地燃燒。

在焊條葯皮中,一般含有鉀、鈉、鈣等電離電位低的物質,這可以提高電弧的穩定性,保證焊接過程持續進行。

保護焊接熔池。焊接過程中,空氣中的氧、氮及水蒸氣浸入焊縫,會給焊縫帶來不利的影響。不僅形成氣孔,而且還會降低焊縫的機械性能,甚至導致裂紋。而焊條葯皮熔化後,產生的大量氣體籠罩著電弧和熔池,會減少熔化的金屬和空氣的相互作用。焊縫冷卻時,熔化後的葯皮形成一層熔渣,覆蓋在焊縫表面,保護焊縫金屬並使之緩慢冷卻、減少產生氣孔的可能性。

保證焊縫脫氧、去硫磷雜質。焊接過程中雖然進行了保護,但仍難免有少量氧進入熔池,使金屬及合金元素氧化,燒損合金元素,降低焊縫質量。因此,需要在焊條葯皮中加入還原劑(如錳、硅、鈦、鋁等),使已進入熔池的氧化物還原。

為焊縫補充合金元素。由於電弧的高溫作用,焊縫金屬的合金元素會被蒸發燒損,使焊縫的機械性能降低。因此,必須通過葯皮向焊縫加入適當的合金元素,以彌補合金元素的燒損,保證或提高焊縫的機械性能。對有些合金鋼的焊接,也需要通過葯皮向焊縫滲入合金,使焊縫金屬能與母材金屬成分相接近,機械性能趕上甚至超過基本金屬。

提高焊接生產率。焊條葯皮具有使熔滴增加而減少飛濺的作用。焊條葯皮的熔點稍低於焊芯的焊點,但因焊芯處於電弧的中心區,溫度較高,所以焊芯先熔化,葯皮稍遲一點熔化。這樣,在焊條端頭形成一短段葯皮套管,加上電弧吹力的作用,使熔滴徑直射到熔池上,使之有利於仰焊和立焊。另外,在焊芯塗了葯皮後,電弧熱量更集中。同時,由於減少了由飛濺引起的金屬損失,提高了熔敷系數,也就提高了焊接生產率。另外,焊接過程中發塵量也會減少。

謝謝!

Ⅲ 鑄造中鉻合金的燒損是多少

鑄造時鉻合金燒損率為3-8%。

Ⅳ 請問中頻電爐熔煉時元素有損耗的嗎 如果有的是那些元素損耗多少 我們廠有鑄鐵,球鐵.鑄鋼.

氧化燒損不可避免,但可以根據經驗把損失降到最低,一般增碳劑提前加以利於更好溶解在鐵水裡,合金元素在見鐵水時加入以利於減少燒損,至於哪些元素燒損厲害,根據經驗Mn>Cr>C>Si
>S>Cu燒損率在3%-10%之間不等,每個鑄造廠工藝導致的不同燒損率其實都是有區別的,沒有一定的事,僅能做參考

Ⅳ 請問鋁及鋁合金的焊接的主要困難是什麼除了手工焊接外通常最理想的焊接方法是什麼

鋁及鋁合金的焊接方法

1.鋁及鋁合金的焊接特點

(1)鋁在空氣中及焊接時極易氧化,生成的氧化鋁(Al2O3)熔點高、非常穩定,不易去除。阻礙母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夾渣、未熔合、未焊透等缺欠。鋁材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊縫產生氣孔。焊接前應採用化學或機械方法進行嚴格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接過程加強保護,防止其氧化。鎢極氬弧焊時,選用交流電源,通過「陰極清理」作用,去除氧化膜。氣焊時,採用去除氧化膜的焊劑。在厚板焊接時,可加大焊接熱量,例如,氦弧熱量大,利用氦氣或氬氦混合氣體保護,或者採用大規范的熔化極氣體保護焊,在直流正接情況下,可不需要「陰極清理」。

(2)鋁及鋁合金的熱導率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多。鋁的熱導率則是奧氏體不銹鋼的十幾倍。在焊接過程中,大量的熱量能被迅速傳導到基體金屬內部,因而焊接鋁及鋁合金時,能量除消耗於熔化金屬熔池外,還要有更多的熱量無謂消耗於金屬其他部位,這種無用能量的消耗要比鋼的焊接更為顯著,為了獲得高質量的焊接接頭,應當盡量採用能量集中、功率大的能源,有時也可採用預熱等工藝措施。

(3)鋁及鋁合金的線膨脹系數約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍。鋁凝固時的體積收縮率較大,焊件的變形和應力較大,因此,需採取預防焊接變形的措施。鋁焊接熔池凝固時容易產生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內應力。生產中可採用調整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的產生。在耐蝕性允許的情況下,可採用鋁硅合金焊絲焊接除鋁鎂合金之外的鋁合金。在鋁硅合金中含硅0.5%時熱裂傾向較大,隨著硅含量增加,合金結晶溫度范圍變小,流動性顯著提高,收縮率下降,熱裂傾向也相應減小。根據生產經驗,當含硅5%~6%時可不產生熱裂,因而採用SAlSi條(硅含量4.5%~6%)焊絲會有更好的抗裂性。

(4)鋁對光、熱的反射能力較強,固、液轉態時,沒有明顯的色澤變化,焊接操作時判斷難。高溫鋁強度很低,支撐熔池困難,容易焊穿。

(5)鋁及鋁合金在液態能溶解大量的氫,固態幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和快速冷卻的過程中,氫來不及溢出,極易形成氫氣孔。弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊縫中氫氣的重要來源。因此,對氫的來源要嚴格控制,以防止氣孔的形成。

(6)合金元素易蒸發、燒損,使焊縫性能下降。

(7)母材基體金屬如為變形強化或固溶時效強化時,焊接熱會使熱影響區的強度下降。

(8) 鋁為面心立方晶格,沒有同素異構體,加熱與冷卻過程中沒有相變,焊縫晶粒易粗大,不能通過相變來細化晶粒。

2.焊接方法

幾乎各種焊接方法都可以用於焊接鋁及鋁合金,但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應性不同,各種焊接方法有其各自的應用場合。氣焊和焊條電弧焊方法,設備簡單、操作方便。氣焊可用於對焊接質量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。焊條電弧焊可用於鋁合金鑄件的補焊。惰性氣體保護焊(TIG或MIG)方法是應用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可採用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可採用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊。熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊應用越來越廣泛(氬氣或氬/氦混合氣)

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