焊接过程中渗合金的作用,焊接质量检测显微镜
渗合金的目的和意义
焊接冶金过程是在高温下进行的,各种合金元素难免要在此
过程中氧化烧损、蒸发和陷留少量在熔渣中,这些损失使焊缝金属
的组织和性能变得不符合要求。为了保证焊接接头的性能,必须
根据损失的情况而预先补加一些合金元素。
另外,在许多情况下,即使焊缝成分非常接近基本金属的成
分,焊接接头性能也不见得优良。这是由于焊接过程中增加了有
害杂质(气体杂质和高、低熔点化合物等)产生了某种工艺缺陷(如
裂纹或气孔等)所致。如果增加某些合金元素克制有害杂质的作
用,就能得到优质的焊接接头。
渗合金的意义更多体现在堆焊时。为了使堆焊层金属得到某
种特殊使用性能(耐磨性、耐蚀性等),必须向堆焊层添加多种合金
成分,造成各种合金系统来达到使用要求。堆焊用之于修复机器
零件,如轧辊、锻模、车轮、耐磨合金刀具、挖掘机铲齿、曲柄轴等以
及其他很多机器零件,经常因为磨损报废,如在磨损面上堆焊一层
符合要求性能的金属,再经加工成形,即可重新使用。堆焊的用途
还不止于修复已磨损的机器零件,它还可以制作新的耐磨零件,如
柴油机的进气阀和排气阀,只需在要求耐磨部分堆焊一层硬质合
金,而如果整体用硬质合金做,显然是不经济、不合理的。又如锻
模的制造,可以用整体合金钢锻造,也可以用普通结构钢作母材,
用堆焊方法渗合金造成耐磨表面,同样能达到使用要求,而节省大
量合金钢。
钢中含氢是氢脆性的内因。氢脆性的外因则取决于钢合金化
程度、钢被破坏时的温度、破坏时的变形速度、焊接后焊接区的冷
却速度等。
一般随着焊缝合金元素含量的增加,焊缝的强度就增加,氢在
其中的脆化作用也就增大。但氢在奥氏体中的溶解度虽比铁素体
中大,而氢脆的倾向并不显著。
变形速度和试验温度对氢脆性的影响很大。变形速度小(像
一般拉伸试验)和室温下(或稍低于室温)可出现较大脆性。变形
速度较大(如冲击试验)或试验温度较低使氢脆性消除。在室温时
可出现氢脆性的金属,如果将其冷却到极低温度,氢脆性就消失。
但如果再恢复到室温,氢脆性又出现了。而将金属加热到室温以
上的温度,氢气便能向外扩散逸出,氢脆性也就不再出现了。
焊接区的冷却速度增大时,焊接区金属的强度增加,氢脆倾向
也就增加。形成马氏体组织时,则受氢影响引起的脆性倾向较大。
如冷却速度较小,使焊缝金属接近于平衡组织(如形成索氏体或贝
氏体时),氢脆倾向较小。
如果焊件放置较长时间,氢可向外扩散逸出,氢脆性逐步减
低,塑性逐步升高,加热焊件能加快这种过程的进行。