Ⅰ 熔焊的氣體
1、焊接過程中,焊接區內充滿大量氣體。
用酸性焊條焊接時,主要氣體成分是CO、H2、H2O;用鹼性焊條焊接時,主要氣體成分是CO、CO2;埋弧焊時,主要氣體成分是CO、H2。
焊接區內的氣體主要來源於以下幾方面:一是為了保護焊接區域不受空氣的侵入,人為地在焊接區域添加一層保護氣體,如葯皮中的造氣劑(澱粉、木粉、大理石等)受熱分解產生的氣體、氣體保護焊所採用的保護氣體(CO2氣體、Ar氣)等;其次是用潮濕的焊條或焊劑焊接時,析出的氣體、保護不嚴而侵入的空氣、焊絲和母材表面上的雜質(油污、鐵銹、油漆等)受熱產生的氣體,以及金屬和熔渣高溫蒸發所產生的氣體等。
2、氮、氫、氧對焊縫金屬的作用和影響
⑴氮 氮主要來自焊接區域周圍的空氣。手弧焊時,堆焊金屬中約含有0.025%的氮。氮是提高焊縫金屬強度、降低塑性和韌性的元素,也是在焊縫中產生氣孔的主要原因之一。
⑵氫 氫主要來源於焊條葯皮、焊劑中的水分、葯皮中的有機物,焊件和焊絲表面上的污物(鐵銹、油污)和空氣中的水分等。各種焊接方法均使焊縫增氫,只是增氫的程度不同:手弧焊時用纖維素葯皮焊條焊得的焊縫含氫量比母材高出70倍;只有採用低氫型焊條施焊時,焊縫的含氫量才比較低;而用CO2氣體保護焊時,含氫量最低。
氫使焊縫金屬的塑性性嚴重下降,促使在焊接接頭中產生氣孔和延時裂紋,並且還會在拉伸試樣的斷面上形成白點。
⑶氧 氧主要來源於空氣、葯皮和焊劑中的氧化物、水分及焊接材料表面的氧化物。隨著焊縫中含氧量的增加,其強度、硬度和塑性會明顯下降,還能引起金屬的熱脆、冷脆和時效硬化,並且也是焊縫中形成氣孔(CO氣孔)的主要原因之一。
總之,進入焊縫金屬中的氮、氫、氧都是屬於有害的元素。
3、對焊接區域要進行保護方法對焊接區域進行保護的目的是防止空氣侵入熔滴和熔池,減少焊縫金屬中的氮、氧含量。保護的方式有下列三種:
⑴氣體保護 例如,氣體保護焊時採用保護氣體(CO2、H2、Ar)將焊接區域與空氣隔離起來。
⑵渣保護 在熔池金屬表面覆蓋一層熔渣使其與空氣分開隔離,如電渣焊、埋弧焊。
⑶氣—渣聯合保護 利用保護氣體和熔渣同時對熔化金屬進行保護,如手弧焊。
4、 減少焊縫金屬中的含氧量
對焊接區域進行保護、防止空氣與熔化金屬進行接觸是控制焊縫金屬中含氧量的重要措施,但是不能根本解決問題,因為氧還可以通過許多其它渠道進入焊縫中,要徹底堵塞這些渠道事實上是不可能的,因此只能採取措施,對已進入熔化金屬中的氧進行脫氧處理。
5、焊縫金屬常用的脫氧方法
利用熔渣或焊芯(絲)金屬與熔化金屬相互作用進行脫氧,是焊縫金屬常用的脫氧辦法。
⑴擴散脫氧 當溫度下降時,原先熔解於熔池中的FeO會不斷地向熔渣進行擴散,從而使焊縫中的含氧量下降,這種脫氧方法稱為擴散脫氧。
如果熔渣中有強酸性氧化物SiO2、TiO2等,它們會與FeO生成復合物,其反應式為
(SiO2+FeO)= FeO·SiO2
(TiO2+FeO)= FeO·TiO2
反應的結果使熔渣中的自由FeO減少,這就使熔池金屬中的[FeO]不斷地向渣中擴散,焊縫金屬中的含量因此得以減少。
酸性熔渣(如焊條J422、焊劑HJK431熔化所成的熔渣)中含有較多量的SiO2、TiO,所以其脫氧方法主要是擴散脫氧。但是在焊接條件下,由於熔池冷卻速度快,熔渣和液體金屬相互作用的時間短,擴散脫氧進行得很不充分,因此用酸性焊條(劑)焊成的焊縫,其含氧量還比較高,焊縫金屬的塑性和韌性也比較低。
6、用脫氧劑脫氧 在焊芯、葯皮或焊絲中加入某種元素,使它本身在焊接過程中被氧化,從而保證被焊金屬及其合金元素不被氧化或已被氧化的金屬還原出來,這種用來脫氧的元素稱為脫氧劑。常用的脫氧劑有碳、錳、硅、鈦和鋁。
鹼性焊條的脫氧劑以鐵合金的形式加入到葯皮中去,如錳鐵、硅鐵等。埋弧焊常採用合金焊絲,如H08MnA、H10MnSi等。
用脫氧劑脫氧的效果比擴散脫氧好得多,所以用鹼性焊條施焊的焊縫,其含氧量比用酸性焊條施焊時要低,塑性、韌性相應得到提高,因此鹼性焊條常用來焊合金鋼及重要的焊接結構。
7、 減少焊縫金屬中的含氫量方法
減少焊縫金屬中含氫量的常用措施有:
1) 烘乾焊條的焊劑;
2) 清除焊件和焊絲表面上的雜質並盡量使焊絲及焊件表面保持乾燥;
3) 在葯皮和焊劑中加入適量的氟石(CaF2)、硅砂(SiO2),兩者都具有較好的去氫效果;
4) 焊後立即對焊件加熱,進行後熱處理;
5) 採用低氫型焊條、超低氫型焊條和鹼性焊劑。
熔焊
8、焊縫金屬中硫的危害性
硫是焊縫中常存的有害元素之一。硫能促使焊縫金屬產生熱裂紋、降低沖擊韌度和需腐蝕性,並能促使產生偏析。厚板焊接時,硫還會引起層狀撕裂。
硫在液態金屬中以FeS的形式存在,熔渣中的Mn、MnO、CaO具有一定的脫硫作用;其反應式如下
[Mn]+[FeS] =[MnS]+[Fe]
[MnO]+[FeS]=[MnS]+[FeO]
[CaO]+[FeS] =[CaS]+[FeO]
生成的MnS、CaS都進入熔渣中,由於MnO、CaO均屬鹼性氧化物,在鹼性熔渣中含量較多,所以鹼性熔渣的脫硫能力比酸性熔渣強。
9 、焊縫金屬中磷的危害性。
磷也是焊縫中常存的有害元素之一。磷會增加鋼的冷脆性,大幅度地降低焊縫金屬的沖擊韌度,並使脆性轉變溫度升高。焊接奧氏體類鋼或焊縫中含碳量較高時,磷也會促使焊縫金屬產生熱裂紋。
磷在液態金屬中以Fe2P、P2O5形式存在。脫磷反應可分為兩步進行:第一步是將磷氧化成P2O5;第二步使之與渣中的鹼性氧化物CaO生成穩定的復合物進入熔渣。其反應式為
2[Fe2P]+5(FeO=P2O5+11[Fe]
P2O5+3(CaO)=(CaO)3·P2O5
P2O5+4(CaO)=(CaO)4·P2O5
由於鹼性熔渣中含有較多的CaO,所以脫磷效果比酸性熔渣要好。
但是實際上,不論是鹼性熔渣還是酸性熔渣,其最終的脫硫、脫磷效果仍不理想。所以控制焊縫中的硫、磷含量,只能採取限制原材料(母材、焊條、焊絲)中硫、磷含量的方法。
10 、焊縫金屬的合金化
合金化就是把所需要的合金元素,通過焊接材料過渡到焊縫金屬(或堆焊金屬)中去。
合金化的目的:1)補償焊接過程中由於氧化、蒸發等原因造成的合金元素的損失;2)改善焊縫金屬的組織和性能;3)獲得具有特殊性能的堆焊金屬。
常用的合金化方式有:應用合金焊絲;應用葯芯焊絲或葯芯焊條;應用合金葯皮或粘結焊劑;應用合金粉末;應用熔渣與金屬之間的置換反應。
11 、合金元素的過渡系數
合金元素在焊接過程中總有一部分因氧化、蒸發等原因損耗掉,不可能全部過渡到焊縫中去。合金元素的過渡系數是指焊接材料中的合金元素過渡到堆焊金屬中的數量與其原始含量的百分比,即
式中η——某合金元素的過渡系數(%);
CF——堆焊金屬中某合金元素的含量;
CT——焊條(焊絲、焊劑)中某合金元素的原始總含量。
Ⅱ 電焊會產生什麼有毒氣體
焊接毒性氣體主要是來臭自氧和氮氧化物。
由電弧的紫外線輻射作用於空氣中的氧和氮而產生。
焊條葯皮中的硅、錳元素在高溫焊接過程中被氧化成氧化硅、氧化錳等雜物,其中一部分隨著高溫蒸發成有害氣體。
電弧中還有一氧化碳等氣體。鹼性焊條還有氟化物等。
鍍鋅工件焊接過程還會出現有毒的氧化鋅。
Ⅲ 使用鹼性焊條產生的有毒氣體是什麼
氟化鈣,氟化鈉,氟化鉀,氧化錳,氧化鐵
最毒的還是氟化物和氧化錳
Ⅳ 鹼性焊條焊接方法
鹼性焊條就是指焊條的葯皮成分主要是鹼性氧化物,它成行的焊縫主要以二氧化碳和氟化氫。鹼性焊條葯皮中,含有大量的大理石和螢石,並有較多的鐵合金,作為脫氧劑和滲合金劑,因此,葯皮具有足夠的脫氧能力。鹼性焊條主要靠大理石等碳酸鹽分解出二氧化碳作為保護氣體,這與酸性焊條相比較,弧柱氣氛中的分壓較低,且螢石中的氟化鈣在高溫時與氫化合成氟化氫,從而降低焊縫金屬中的含氫量,故鹼性焊條又稱為低氫焊條。
鹼性焊條是一種比較容易的焊接方法。焊接時最好採用劃擦法引弧,引燃電弧後將焊條與被焊試件間的距離保持在1至
Ⅳ 鹼性焊條產生的氣體中毒怎麼處理
防範於未然,鹼性焊條成分多為氧化物cao,na2o,焊接中易產生有害氣體,所以施焊前做好現場通風,佩戴防塵,防毒口罩。萬一發生氣體中毒事件,應第一時間把傷員置於空曠地方,及時撥打救助電話。
Ⅵ 電焊氣味,是什麼氣體產生的氣體由什麼組成
一般在焊條葯皮中都要放入一定量的造氣劑,利用造氣劑在焊接過程中產生的氣體來保護電弧和熔池,免受空氣的侵入。
酸性焊條常用澱粉、木粉、纖維素等作為造氣劑,它們都是碳、氫化合物,受熱分解後在焊接區域產生數量較多的氫氣,使焊縫金屬中的含氫量顯著增高。
鹼性焊條常用碳酸鹽(如大理石)作為造氣劑,它們受熱後將產生下述反應CaCO3 —→ CaO+CO2 ↑
反應結果產生的CO2就成為保護氣體,所以焊接區域的氫很少,因而焊縫金屬的含氫量很低,所以鹼性焊條又稱低氫焊條。
鹼性焊條含氫量低是鹼性焊條相對酸性焊條的一大優點。