1、會計學1焊接氣孔焊接氣孔(qkng)與夾雜形成機理與防止與夾雜形成機理與防止措施措施第一頁，共25頁。第1頁/共24頁第二頁，共25頁。第2頁/共24頁第三頁，共25頁。由于此時液態金屬中雜質元素的濃度(nngd)也很高，便為析出性氣體的形核創造了有利條件。第3頁/共24頁第四頁，共25頁。rp2圖圖11-11 氣泡脫離現成表面示意圖氣泡脫離現成表面示意圖a）90 b）90b)氣泡氣泡氣泡氣泡a)氣泡依附于現成表面生核可以降低形核功，相氣泡依附于現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。氣泡內各氣體分壓的總和氣泡內各氣體分壓的總和(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)時氣泡才能長時氣泡才能長大。氣泡尺寸越小，由表面張力所產生的附大。氣泡尺寸越小，由表面張力所產生的附加壓力越大。加壓力越大。氣泡的半徑越小，或液態金屬的密度越小、粘度越大，氣泡的半徑越小，或液態金屬的密度越小、粘度越大，氣泡上浮速度越小。若氣泡上浮速度小于結晶速度，氣氣泡上浮速度越小。若氣泡上浮速度小于結晶速度，氣泡就會滯留在凝固金屬中形成氣孔。泡就會滯留在凝固金屬中形成氣孔。2)(92rgBm第4頁/共24頁第五頁，共25頁。 焊縫金屬產生的析出性氣孔多數出現在焊縫表面。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壁。氮氣孔一般成堆出現，形似蜂窩。第5頁/共24頁第六頁，共25頁。性氣孔。第6頁/共24頁第七頁，共25頁。 侵入性氣孔的特征是數量較少、體積較大、孔壁光滑侵入性氣孔的特征是數量較少、體積較大、孔壁光滑、表面有氧化、表面有氧化(ynghu)色，常出現在鑄件表層或近表色，常出現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、氮和碳氫化合碳、氫、氮和碳氫化合物等

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

5、件表鑄型間反應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 。有些皮下氣孔呈細長狀，垂直于鑄。有些皮下氣孔呈細長狀，垂直于鑄件表面，深度可達件表面，深度可達 10 mm 左右。左右。第9頁/共24頁第十頁，共25頁。 COFeCFeO 23COCaOCaCOCOFeOFeCO2第10頁/共24頁第十一頁，共25頁。（2 2）氫）氫- -氧反應性氣孔氧反應性氣孔 溶解在液態金屬中的溶解在液態金屬中的OO和和H H 反應生成反應生成 H2O H2O 氣泡，產生水氣孔。這類氣孔

6、主要氣泡，產生水氣孔。這類氣孔主要(zhyo)(zhyo)出現在銅合出現在銅合金鑄件中。金鑄件中。（3 3）碳）碳- -氫反應性氣孔氫反應性氣孔 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，將時，將生成生成甲烷（甲烷（CH4）氣孔）氣孔。第11頁/共24頁第十二頁，共25頁。第12頁/共24頁第十三頁，共25頁。主要(zhyo)來源爐料中的雜質爐料中的雜質焊材、母材中的雜質焊材、母材中的雜質熔煉過程反應產物熔煉過程反應產物與周圍介質與周圍介質（氣、固、液態）（氣、固、液態）間的反應產物間的反應產物第13頁/共24頁第十四頁，共25頁。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則多角形不規則多角形條狀條狀 第14頁/共24頁第十五頁，共25頁。第15頁/共24頁第十六頁，共25頁。第16頁/共24頁第十七頁，共25頁。nmBALTL 201（2 2）夾雜物的聚合長大）夾雜物的聚合長大 夾雜物從液相中析出時尺寸很小（僅有幾夾雜物從液相中析出時尺寸很小（僅有幾個微米），數量卻很多（數量級可達個微米），數量卻很多（數量級可達108108個個/cm3/cm3）。由于對流或密度差上浮或下沉，發）。由于對流或密度差上浮或下沉，發生高頻率的碰撞和機械粘連。夾雜物粗化后生高頻率的碰撞和機械粘連。夾雜物粗化后運動速度加快運動速度加快(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、聚合長大。熔點較低的夾其他夾雜物碰撞、聚合長大。熔點較低的夾雜物會重新熔化，尺寸大、密度小的夾雜物雜物會重新熔化，尺寸大、密度小的夾雜物則會浮到液態金屬表面。則會浮到液態金屬表面。 第17頁/共24頁第十八頁，共25頁。第18頁/共24頁第十九頁，共25頁。第19頁/共24頁第二十頁，共25頁。第20頁/共24頁第二十一頁，共25頁。第21頁/共24頁第二十二頁