焊接氣孔與夾雜形成機(jī)理與防止措施學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1焊接氣孔焊接氣孔(qkng)與夾雜形成機(jī)理與防止與夾雜形成機(jī)理與防止措施措施第一頁(yè)，共25頁(yè)。第1頁(yè)/共24頁(yè)第二頁(yè)，共25頁(yè)。第2頁(yè)/共24頁(yè)第三頁(yè)，共25頁(yè)。由于此時(shí)液態(tài)金屬中雜質(zhì)元素的濃度(nngd)也很高，便為析出性氣體的形核創(chuàng)造了有利條件。第3頁(yè)/共24頁(yè)第四頁(yè)，共25頁(yè)。rp2圖圖11-11 氣泡脫離現(xiàn)成表面示意圖氣泡脫離現(xiàn)成表面示意圖a）90 b）90b)氣泡氣泡氣泡氣泡a)氣泡依附于現(xiàn)成表面生核可以降低形核功，相氣泡依附于現(xiàn)成表面生核可以降低形核功，相鄰枝晶間的凹陷鄰枝晶間的凹陷(oxin)部位最容易形核。部位最容易形核。氣泡內(nèi)各氣體分壓的總和氣泡內(nèi)各氣體分壓的總和(z

2、ngh)大于氣泡大于氣泡所受的外部壓力總和所受的外部壓力總和(zngh)時(shí)氣泡才能長(zhǎng)時(shí)氣泡才能長(zhǎng)大。氣泡尺寸越小，由表面張力所產(chǎn)生的附大。氣泡尺寸越小，由表面張力所產(chǎn)生的附加壓力越大。加壓力越大。氣泡的半徑越小，或液態(tài)金屬的密度越小、粘度越大，氣泡的半徑越小，或液態(tài)金屬的密度越小、粘度越大，氣泡上浮速度越小。若氣泡上浮速度小于結(jié)晶速度，氣氣泡上浮速度越小。若氣泡上浮速度小于結(jié)晶速度，氣泡就會(huì)滯留在凝固金屬中形成氣孔。泡就會(huì)滯留在凝固金屬中形成氣孔。2)(92rgBm第4頁(yè)/共24頁(yè)第五頁(yè)，共25頁(yè)。 焊縫金屬產(chǎn)生的析出性氣孔多數(shù)出現(xiàn)在焊縫表面。氫氣(qn q)孔的斷面形狀如同螺釘狀，從焊縫表面

3、上看呈喇叭口形，氣孔四周有光滑的內(nèi)壁。氮?dú)饪滓话愠啥殉霈F(xiàn)，形似蜂窩。第5頁(yè)/共24頁(yè)第六頁(yè)，共25頁(yè)。性氣孔。第6頁(yè)/共24頁(yè)第七頁(yè)，共25頁(yè)。 侵入性氣孔的特征是數(shù)量較少、體積較大、孔壁光滑侵入性氣孔的特征是數(shù)量較少、體積較大、孔壁光滑、表面有氧化、表面有氧化(ynghu)色，常出現(xiàn)在鑄件表層或近表色，常出現(xiàn)在鑄件表層或近表層。形狀多呈梨形、橢圓形或圓形，梨尖一般指向氣體層。形狀多呈梨形、橢圓形或圓形，梨尖一般指向氣體侵入的方向。侵入的氣體一般是水蒸氣、一氧化侵入的方向。侵入的氣體一般是水蒸氣、一氧化(ynghu)碳、二氧化碳、二氧化(ynghu)碳、氫、氮和碳?xì)浠咸?、氫、氮和碳?xì)浠衔锏?/p>

4、。物等。 第7頁(yè)/共24頁(yè)第八頁(yè)，共25頁(yè)。 焊縫金屬中存在的反應(yīng)焊縫金屬中存在的反應(yīng)(fnyng)性氣孔通常是性氣孔通常是 CO氣孔，是由液態(tài)金屬中的氣孔，是由液態(tài)金屬中的 O 與與 C 直接反應(yīng)直接反應(yīng)(fnyng)生成。生成。 液態(tài)金屬內(nèi)部液態(tài)金屬內(nèi)部(nib)或與鑄型之間發(fā)生化學(xué)反或與鑄型之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的反應(yīng)性氣孔：應(yīng)而產(chǎn)生的反應(yīng)性氣孔： 金屬與鑄型間的反應(yīng)性氣孔金屬與鑄型間的反應(yīng)性氣孔 金屬與熔渣間的反應(yīng)性氣孔金屬與熔渣間的反應(yīng)性氣孔 液態(tài)金屬內(nèi)元素間的反應(yīng)性氣孔液態(tài)金屬內(nèi)元素間的反應(yīng)性氣孔第8頁(yè)/共24頁(yè)第九頁(yè)，共25頁(yè)。() C CO 金屬金屬-鑄型間反應(yīng)性氣孔常分布在鑄

5、件表鑄型間反應(yīng)性氣孔常分布在鑄件表面皮下面皮下 13 mm 處，通稱處，通稱(tngchng)為皮為皮下氣孔，其形狀有球狀和梨狀，孔徑約下氣孔，其形狀有球狀和梨狀，孔徑約 13 mm 。有些皮下氣孔呈細(xì)長(zhǎng)狀，垂直于鑄。有些皮下氣孔呈細(xì)長(zhǎng)狀，垂直于鑄件表面，深度可達(dá)件表面，深度可達(dá) 10 mm 左右。左右。第9頁(yè)/共24頁(yè)第十頁(yè)，共25頁(yè)。 COFeCFeO 23COCaOCaCOCOFeOFeCO2第10頁(yè)/共24頁(yè)第十一頁(yè)，共25頁(yè)。（2 2）氫）氫- -氧反應(yīng)性氣孔氧反應(yīng)性氣孔 溶解在液態(tài)金屬中的溶解在液態(tài)金屬中的OO和和H H 反應(yīng)生成反應(yīng)生成 H2O H2O 氣泡，產(chǎn)生水氣孔。這類氣孔

6、主要?dú)馀?，產(chǎn)生水氣孔。這類氣孔主要(zhyo)(zhyo)出現(xiàn)在銅合出現(xiàn)在銅合金鑄件中。金鑄件中。（3 3）碳）碳- -氫反應(yīng)性氣孔氫反應(yīng)性氣孔 鑄件最后凝固的液相中，含有較高濃度的鑄件最后凝固的液相中，含有較高濃度的 H 和和 C 時(shí)，將時(shí)，將生成生成甲烷（甲烷（CH4）氣孔）氣孔。第11頁(yè)/共24頁(yè)第十二頁(yè)，共25頁(yè)。第12頁(yè)/共24頁(yè)第十三頁(yè)，共25頁(yè)。主要(zhyo)來(lái)源爐料中的雜質(zhì)爐料中的雜質(zhì)焊材、母材中的雜質(zhì)焊材、母材中的雜質(zhì)熔煉過程反應(yīng)產(chǎn)物熔煉過程反應(yīng)產(chǎn)物與周圍介質(zhì)與周圍介質(zhì)（氣、固、液態(tài)）（氣、固、液態(tài)）間的反應(yīng)產(chǎn)物間的反應(yīng)產(chǎn)物第13頁(yè)/共24頁(yè)第十四頁(yè)，共25頁(yè)。按夾雜(ji

7、z)物形狀氧化物氧化物硫化物硫化物硅酸鹽硅酸鹽 初生夾雜物初生夾雜物次生次生(cshng)(cshng)夾雜夾雜物物二次氧化夾雜物二次氧化夾雜物 球形球形多面體多面體不規(guī)則多角形不規(guī)則多角形條狀條狀 第14頁(yè)/共24頁(yè)第十五頁(yè)，共25頁(yè)。第15頁(yè)/共24頁(yè)第十六頁(yè)，共25頁(yè)。第16頁(yè)/共24頁(yè)第十七頁(yè)，共25頁(yè)。nmBALTL 201（2 2）夾雜物的聚合長(zhǎng)大）夾雜物的聚合長(zhǎng)大 夾雜物從液相中析出時(shí)尺寸很小（僅有幾夾雜物從液相中析出時(shí)尺寸很?。▋H有幾個(gè)微米），數(shù)量卻很多（數(shù)量級(jí)可達(dá)個(gè)微米），數(shù)量卻很多（數(shù)量級(jí)可達(dá)108108個(gè)個(gè)/cm3/cm3）。由于對(duì)流或密度差上浮或下沉，發(fā)）。由于對(duì)流或密度差上浮或下沉，發(fā)生高頻率的碰撞和機(jī)械粘連。夾雜物粗化后生高頻率的碰撞和機(jī)械粘連。夾雜物粗化后運(yùn)動(dòng)速度加快運(yùn)動(dòng)速度加快(ji kui)(ji kui)，以更高的速度與，以更高的速度與其他夾雜物碰撞、聚合長(zhǎng)大。熔點(diǎn)較低的夾其他夾雜物碰撞、聚合長(zhǎng)大。熔點(diǎn)較低的夾雜物會(huì)重新熔化，尺寸大、密度小的夾雜物雜物會(huì)重新熔化，尺寸大、密度小的夾雜物則會(huì)浮到液態(tài)金屬表面。則會(huì)浮到液態(tài)金屬表面。 第17頁(yè)/共24頁(yè)第十八頁(yè)，共25頁(yè)。第18頁(yè)/共24頁(yè)第十九頁(yè)，共25頁(yè)。第19頁(yè)/共24頁(yè)第二十頁(yè)，共25頁(yè)。第20頁(yè)/共24頁(yè)第二十一頁(yè)，共25頁(yè)。第21頁(yè)/共24頁(yè)第二十二頁(yè)