焊接工艺问答之熔焊原理（二）

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　　5 如何减少焊缝金属中的含氧量？
　　对焊接区域进行保护、防止空气与熔化金属进行接触是控制焊缝金属中含氧量的重要措施，但是不能根本解决问题，因为氧还可以通过许多其它渠道进入焊缝中，要彻底堵塞这些渠道事实上是不可能的，因此目前只能采取措施，对已进入熔化金属中的氧进行脱氧处理。
　　6 焊缝金属常用的脱氧方法有哪些？
　　利用熔渣或焊芯(丝)金属与熔化金属相互作用进行脱氧，是焊缝金属常用的脱氧办法。
' f: C& o  h* i3 z- ], }3 B9 \　　⑴扩散脱氧 当温度下降时，原先熔解于熔池中的FeO会不断地向熔渣进行扩散，从而使焊缝中的含氧量下降，这种脱氧方法称为扩散脱氧。
; Z& ^- V7 n7 Z% Q7 h4 K　　如果熔渣中有强酸性氧化物SiO2、TiO2等，它们会与FeO生成复合物，其反应式为
　　(SiO2+FeO)= FeO·SiO2
　　(TiO2+FeO)= FeO·TiO2
9 h5 K# s2 L7 z　　反应的结果使熔渣中的自由FeO减少，这就使熔池金属中的[FeO]不断地向渣中扩散，焊缝金属中的含量因此得以减少。
! e0 c7 U8 R% s0 _8 T5 {& ^　　酸性熔渣(如焊条J422、焊剂HJK431熔化所成的熔渣)中含有较多量的SiO2、TiO，所以其脱氧方法主要是扩散脱氧。但是在焊接条件下，由于熔池冷却速度快，熔渣和液体金属相互作用的时间短，扩散脱氧进行得很不充分，因此用酸性焊条(剂)焊成的焊缝，其含氧量还比较高，焊缝金属的塑性和韧性也比较低。
　　⑵用脱氧剂脱氧 在焊芯、药皮或焊丝中加入某种元素，使它本身在焊接过程中被氧化，从而保证被焊金属及其合金元素不被氧化或已被氧化的金属还原出来，这种用来脱氧的元素称为脱氧剂。常用的脱氧剂有碳、锰、硅、钛和铝。
" M' i6 h8 V0 P9 a. }* a　　碱性焊条的脱氧剂以铁合金的形式加入到药皮中去，如锰铁、硅铁等。
　　埋弧焊常采用合金焊丝，如H08MnA、H10MnSi等。
2 u: S7 K1 q* c2 H( M　　用脱氧剂脱氧的效果比扩散脱氧好得多，所以用碱性焊条施焊的焊缝，其含氧量比用酸性焊条施焊时要低，塑性、韧性相应得到提高，因此碱性焊条常用来焊合金钢及重要的焊接结构。
* M2 w. Z5 `, {4 S　　7 如何减少焊缝金属中的含氢量？
& U) l, x! _5 o* J. s9 T. N' Z/ `　　减少焊缝金属中含氢量的常用措施有：
　　1) 烘干焊条的焊剂；
8 r& z# Y2 {& E! X0 p5 b' C　　2) 清除焊件和焊丝表面上的杂质；
　　3) 在药皮和焊剂中加入适量的氟石(CaF2)、硅砂(SiO2)，两者都具有较好的去氢效果；
# i& F8 N$ c& B* ]; Q- ~& j& ^　　4) 焊后立即对焊件加热，进行后热处理；
+ n) N# k6 ?5 y2 D. f　　5) 采用低氢型焊条、超低氢型焊条和碱性焊剂。
& G! p& W! E! K% {　　8 试述焊缝金属中硫的危害性。如何脱硫？
　　硫是焊缝中常存的有害元素之一。硫能促使焊缝金属产生热裂纹、降低冲击韧度和需腐蚀性，并能促使产生偏析。厚板焊接时，硫还会引起层状撕裂。硫在液态金属中以FeS的形式存在，熔渣中的Mn、MnO、CaO具有一定的脱硫作用；其反应式如下
4 f" k: }* b0 i/ m6 I8 `/ P/ f, j% W　　[Mn]+[FeS] =[MnS]+[Fe]
, s8 Q9 o+ h/ o$ ~5 w" _　　[MnO]+[FeS]=[MnS]+[FeO]
0 X$ J2 p& ^1 J1 g% Z　　[CaO]+[FeS] =[CaS]+[FeO]
　　生成的MnS、CaS都进入熔渣中，由于MnO、CaO均属碱性氧化物，在碱性熔渣中含量较多，所以碱性熔渣的脱硫能力比酸性熔渣强。
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