焊接工艺问答之熔焊原理（一）

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　　1 什么是焊接？常用的焊接方法分为哪几类？

　　通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种加工工艺方法称为焊接。

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　　工件可以用各种同类或不同类的金属、非金属材料(塑料、石墨、陶瓷、玻璃等)，也可以用一种金属与一种非金属材料。金属的焊接在现代工业中具有广泛的应用，因此狭义地讲，焊接通常就是指金属材料的焊接。

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　　按照焊接过程中金属材料所处的状态不同，目前把焊接方法分为以下三类：

　　⑴熔焊 焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法称为熔焊。常用的熔焊方法有电弧焊、气焊、电渣焊等。

　　⑵压焊 焊接过程中，必须对焊件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接的方法称为压焊。常用的压焊方法有电阻焊(对焊、点焊、缝焊)、摩擦焊、旋转电弧焊、超声波焊等。

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　　⑶钎焊 焊接过程中，采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法称为钎焊。常用的钎焊方法有火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、盐浴钎焊和真空钎焊等。

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　　2 焊接区内有哪些气体？其来源如何？

　　焊接过程中，焊接区内充满大量气体。用酸性焊条焊接时，主要气体成分是CO、H2、H2O；用碱性焊条焊接时，主要气体成分是CO、CO2；埋弧焊时，主要气体成分是CO、H2。

　　焊接区内的气体主要来源于以下几方面：一是为了保护焊接区域不受空气的侵入，人为地在焊接区域添加一层保护气体，如药皮中的造气剂(淀粉、木粉、大理石等)受热分解产生的气体、气体保护焊所采用的保护气体(CO2气体、Ar气)等；其次是用潮湿的焊条或焊剂焊接时，析出的气体、保护不严而侵入的空气、焊丝和母材表面上的杂质(油污、铁锈、油漆等)受热产生的气体，以及金属和熔渣高温蒸发所产生的气体等。

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　　3试述氮、氢、氧对焊缝金属的作用和影响

　　⑴氮 氮主要来自焊接区域周围的空气。手弧焊时，堆焊金属中约含有0.025%的氮。氮是提高焊缝金属强度、降低塑性和韧性的元素，也是在焊缝中产生气孔的主要原因之一。

　　⑵氢 氢主要来源于焊条药皮、焊剂中的水分、药皮中的有机物，焊件和焊丝表面上的污物(铁锈、油污)和空气中的水分等。各种焊接方法均使焊缝增氢，只是增氢的程度不同：手弧焊时用纤维素药皮焊条焊得的焊缝含氢量比母材高出70倍；只有采用低氢型焊条施焊时，焊缝的含氢量才比较低；而用CO2气体保护焊时，含氢量最低。

　　氢使焊缝金属的塑性性严重下降，促使在焊接接头中产生气孔和延时裂纹，并且还会在拉伸试样的断面上形成白点。

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　　⑶氧 氧主要来源于空气、药皮和焊剂中的氧化物、水分及焊接材料表面的氧化物。随着焊缝中含氧量的增加，其强度、硬度和塑性会明显下降，还能引起金属的热脆、冷脆和时效硬化，并且也是焊缝中形成气孔(CO气孔)的主要原因之一。

　　总之，进入焊缝金属中的氮、氢、氧都是属于有害的元素。

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　　4 为什么对焊接区域要进行保护？如何保护？

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　　对焊接区域进行保护的目的是防止空气侵入熔滴和熔池，减少焊缝金属中的氮、氧含量。保护的方式有下列三种：

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　　⑴气体保护 例如，气体保护焊时采用保护气体(CO2、H2、Ar)将焊接区域与空气隔离起来。

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　　⑵渣保护 在熔池金属表面覆盖一层熔渣使其与空气分开隔离，如电渣焊、埋弧焊。

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　　⑶气—渣联合保护 利用保护气体和熔渣同时对熔化金属进行保护，如手弧焊。

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