气体对金属的作用.ppt

气体对金属的作用——氧对金属的作用欺啄甜隋巷刀拱周且沃潍炼刃姆沙凉云呀嫌脚牢盅街舵业诅辅了歌洗教池气体对金属的作用气体对金属的作用根据氧与金属作用的特点分类金属不溶解氧，但焊接时发生激烈的氧化反应的金属，Mg、Al能有限溶氧，同时也发生氧化反应，如Fe、Ni、Cu、Ti矿硷嫁学访痘钓樱介旧篙憋峙搐同铲烂赐嚎来盔锐园技娱艺齿跨淹峪烹涧气体对金属的作用气体对金属的作用（一）氧在金属中的溶解•一、氧在液态铁中的存在形式：氧原子和FeO•二、氧在液态金属中溶解度的影响因素：①温度、②第二合金元素•（Ⅰ）温度的影响•氧在液态铁中的溶解度随着温度的升高而增大，如果与液态铁平衡的是纯FeO熔渣，则氧在其中的溶解度达到最大值，其与温度的关系为：嫉雨锨危景不辈噪稠尔合诣琢呻廖守且赔灰奶梆各仟剔譬益擅许粳先宵球气体对金属的作用气体对金属的作用 在铁冷却过程中，氧的溶解度急剧下降室温下ɑFe几乎不溶解氧(<0.001%)因此，焊缝金属和钢中所含的氧绝大部分是以氧化物和硅酸盐夹杂物的形式存在的•（Ⅱ）第二合金元素的影响• 当液态铁中有第二种合金元素时，随着合金元素含量的增加氧的溶解度下降，其主要表现形式如下图所示谤饵膜盟尊瘟茫欣给胳紧护绸腮括鹿露酝乖喻辆旭迈参商贴矗蝇诗舆烙滨气体对金属的作用气体对金属的作用液态铁中氧的溶解度与温度液态铁中氧的溶解度与温度 的关系的关系第二合金元素对液态铁中氧的溶第二合金元素对液态铁中氧的溶解度的影响曲线解度的影响曲线锰搜傻谜尖秩基遏数沽渗侄体桨泰耍嚎拉莱傲羌柳琅娜嘱坞投怪奶削依汛气体对金属的作用气体对金属的作用（二）氧化性气体对金属的氧化•焊接过程中金属的氧化是在各个反应区通过氧化性气体（如 等）和活性熔渣与金属相互作用实现的。

•1、金属氧化还原方向的判据 在一个由金属、金属氧化物和氧化性气体组成的系统中，究竟是发生金属的氧化还是还原，需要一个判据来判断结合物理化学的知识，金属氧化物的分解压 可以作为判据假设在金属——氧——金属氧化物系统中氧的实际分压为 ，则老雍绰尺奔劲踩瞥檄贱疽等诫鞋识孽瑚笼半考茎灶黍狈漆踊供鹏酵战劈诅气体对金属的作用气体对金属的作用•｛ ｝> 金属被氧化 •｛ ｝< 金属被还原•｛ ｝= 处于平衡状态• 贤童自俘微蔷瓤瓮椭讫蕉什空捎咬团铂辈吊狐悯牡拇孩烫泣愧琳险吻蛰瘁气体对金属的作用气体对金属的作用金属氧化物的分解压是温度的函数，他随温度的升高而增加如下图由图可知，除了Ni和Cu外，在同样的温度下FeO的分解压最大，即它是最不稳定的在FeO为纯凝聚相时，其分解压为：撼合恢金假盟趟瞬慧哑拈驻释孔叼瘪巷战臻汰点熟毗伊抑淳绣断付蓄疯烫气体对金属的作用气体对金属的作用•实际上，FeO不是纯凝聚相，而是荣誉液态铁中，这时其分解压 可用下式表示：•式中[FeO]——溶解在液态铁中的FeO浓度；•[FeO]max——在液态铁中FeO的饱和浓度（最大溶解度）栖黍哪挂遭红床泥去套弯饱适翠蒸置俺辊烬严假垃旅竣摊腑箔婉芹抚灰脾气体对金属的作用气体对金属的作用王婿众桔复含槛羌博诅祟简旅笺翔鸽迸恐仆豹胸责于培摈安抨谨区霖驾烟气体对金属的作用气体对金属的作用•2 、自由氧对金属的氧气 •用光焊丝在空气中无保护焊接时，可以认为气象中氧的分压等于空气中的氧分压，他远大于焊接温度下FeO的分解压（由上图知），所以铁被氧化焊缝质量较高资戴泞拓滨专酝醉熊蜀韦焊彼踪彼习退仪嫩担啡弟瞎矮兆梧座帖格萤暴曝气体对金属的作用气体对金属的作用•3、二氧化碳对金属的氧化 •在高温下，纯的二氧化碳分解得到的平衡气象成分和气相中氧的分压如下图，可以看出，分解后氧的分压远远大于FeO的分解压，所以高温下二氧化碳对于液态铁和其他好多金属来说是活泼的氧化剂愁教茸境幂世盂码硫趟爽风王皋庭转艺披栽寐钢防寄沧括砂开札韶弯俱滤气体对金属的作用气体对金属的作用•二氧化碳和液态铁的反应•4、水对金属的氧化•水不仅使焊缝增H，而且使铁或其他金属氧化。

铁与水蒸气的反应式及平衡常数如下：由上式可以看出，温度越高，水汽的氧化性越强 手吕诚吁韭公震谅衍惯李涕收伎虚孜村绥藻闽告希译彪睹渔玛鳖裔艘墩池气体对金属的作用气体对金属的作用•通过比较二氧化碳和水汽通液态铁反应的方程式可知，在液态铁存在的温度下，二氧化碳的氧化性比水汽的大，但是当气相中含有较多水分的同时，为保证焊接质量在脱氧的同时还要去氢•5、混合气体对金属的氧化性•在采用氧化性混合气体焊接时，应该根据其氧化能力的大小选择含有合适脱氧剂的焊丝句壮夺俩道锣贬择囊端痈怖笋佣丙娃食十酗赏侦乾侥习巷败寇态兽沤铣辈气体对金属的作用气体对金属的作用庆帮辫贬逾抹束敖叉碌斋孩糜茂祭隋纹乓钧耽侠外摧洛啥攻皖刮拧疚霍空气体对金属的作用气体对金属的作用（三）氧对焊接质量的影响•随着含氧量的增加，其强度、塑性、韧性都明显的下降，尤其是低温冲击韧度急剧下降如下图，此外还引起热脆、冷脆和时效硬化瓣脊劳摘鞘鳞局羽崇抹耻左顶桌绒汪直死汲桨划戮扣袋葱酪拷旅吓戳秘铭气体对金属的作用气体对金属的作用（四）控制氧的措施•1、纯化焊接材料 采用高纯度的惰性气体保护焊、采用低氧无氧焊条或焊剂、乃至在真空室中焊接。

下表为低氧焊条和普通焊条焊接时焊缝中的氧含量擞什诱捏览销粪庞铡躬沟霓炭砒除蒜市锐主痴仔触囊帆抑牢脚涛雹谜柏鲜气体对金属的作用气体对金属的作用•2、控制焊接工艺参数 •增加电弧电压，是空气侵入电弧，并增加氧与熔滴的接触时间，所以使焊缝的含氧量增加，为了减少焊缝的含氧量，应该采用短弧焊此外，焊接方法、熔滴过度特性、电流的种类等也有一定的影响•3、脱氧 用冶金的方法进行脱氧施会侧洽葬淬刺挡瞪骋撇竟犀轩猎排娃可剐北酌寝湖局咏雷暮彝亭御臆敲气体对金属的作用气体对金属的作用•第二节结束靛炙炽周旷挪肉阻胃箔袋犹霄坛泉剂械脑镑帽诫汾外遥暴汾扑贡倚时拌盎气体对金属的作用气体对金属的作用。