熔池形状对焊缝有什么影响?
发布时间: 2019-10-21作者：baile100浏览量：
答：熔池形状对焊缝的影响主要表现在对焊缝的成形、焊缝金属的化学成分和结晶结构的影响。
(1)对焊缝成形的影响通常用熔宽W、熔深H和余高 C三个基本参数及它们之间的比例表示焊缝横截面。焊缝的
成形系数φ是单道焊缝横截面上熔宽W与熔深H的比值，即
W
H 愈小，表示熔池窄而深，这种熔池有利于熔透，其热影 响区域小，可提高焊接热效率；但窄而深的焊缝易出现热裂 纹。试验表明：焊条电弧焊的φ一般都大于1;等离子弧焊的 φ接近1;埋弧焊一般要求φ大于1.3。 余高在静载下有一定加强作用，但过大的余高在焊趾处 的应力集中系数增加，对承受动载荷的结构不利。所以一般控制d=14(中=m,即余高C与熔宽W的比值)。对于重要的焊接结构，焊后须把对接焊缝余高磨平，动载荷的角焊缝呈 凹形最为理想，使焊趾处焊缝能向母材平滑过渡。 (2)对焊缝化学成分的影响从焊接材料过渡到母材 金属上的金属称为熔敷金属。熔敷金属的合金元素含量是由 焊接材料的合金元素含量并结合合金过渡系数而决定的。当 熔敷金属与母材上熔化的金属混合并凝固后，便形成焊缝，焊 缝金属的合金元素含量就取决于两者之间的混合比例，这个比例与熔池的形状尺寸密切相关。 1)熔合比υ。单道焊时，把被熔化的母材部分在焊道金属中所占的比例称为熔合比。 不同的接头形式、改变焊接工艺参数或采用不同的坡口 形状等，都能引起熔合比v的变化。当母材与焊接材料选定 后，通过改变熔合比就可达到调节焊缝金属化学成分与性能的目的。 2)稀释与稀释率。焊接时，熔敷金属受母材或先前焊 道的熔入而引起化学成分含量降低的现象叫稀释。常用稀释
率来表示熔敷金属被稀释的程度，稀释率可用母材金属或先 前焊道的焊缝金属在整个焊道中所占的质量比来确定，一般 用熔合比来表示。如在母材金属表面上进行堆焊时，第一层 的熔深越大，熔敷金属被稀释得越严重。凡是开坡口的焊缝， 其稀释率都较低，约20%。I形坡口对接或薄板焊接，因所需 熔敷金属量少，故稀释率高。多层堆焊时，最末一层稀释率最
,有时甚至为零。
技(3)对焊缝结晶结构的影响熔池金属的冷凝结晶是从熔池与固体母材的交界面(即母材熔点等温面)开始的。晶粒生长的方向与熔池散热方向相反，基本上是向垂直该交界面的方向生长。因此，熔池形状对焊缝金属的结晶方向产生影响，图1-19表示了熔深不同的焊缝，其横截面上的结晶方向。窄而深(即φ<1时)的焊缝晶粒生长到最后在焊缝中线处汇交，低熔点夹杂物聚集在汇交面上，就易产生裂纹、气孔与夹杂等缺陷。在相同条件下，改变焊接速度也会引起熔池平面形状的变化。高速施焊时，熔池变长，这时焊缝金属结晶方向几乎垂直地向焊缝中心线生长，冷凝后，最容易在该处产生纵向裂纹。
(1)对焊缝成形的影响通常用熔宽W、熔深H和余高 C三个基本参数及它们之间的比例表示焊缝横截面。焊缝的
成形系数φ是单道焊缝横截面上熔宽W与熔深H的比值，即
W
H 愈小，表示熔池窄而深，这种熔池有利于熔透，其热影 响区域小，可提高焊接热效率；但窄而深的焊缝易出现热裂 纹。试验表明：焊条电弧焊的φ一般都大于1;等离子弧焊的 φ接近1;埋弧焊一般要求φ大于1.3。 余高在静载下有一定加强作用，但过大的余高在焊趾处 的应力集中系数增加，对承受动载荷的结构不利。所以一般控制d=14(中=m,即余高C与熔宽W的比值)。对于重要的焊接结构，焊后须把对接焊缝余高磨平，动载荷的角焊缝呈 凹形最为理想，使焊趾处焊缝能向母材平滑过渡。 (2)对焊缝化学成分的影响从焊接材料过渡到母材 金属上的金属称为熔敷金属。熔敷金属的合金元素含量是由 焊接材料的合金元素含量并结合合金过渡系数而决定的。当 熔敷金属与母材上熔化的金属混合并凝固后，便形成焊缝，焊 缝金属的合金元素含量就取决于两者之间的混合比例，这个比例与熔池的形状尺寸密切相关。 1)熔合比υ。单道焊时，把被熔化的母材部分在焊道金属中所占的比例称为熔合比。 不同的接头形式、改变焊接工艺参数或采用不同的坡口 形状等，都能引起熔合比v的变化。当母材与焊接材料选定 后，通过改变熔合比就可达到调节焊缝金属化学成分与性能的目的。 2)稀释与稀释率。焊接时，熔敷金属受母材或先前焊 道的熔入而引起化学成分含量降低的现象叫稀释。常用稀释
率来表示熔敷金属被稀释的程度，稀释率可用母材金属或先 前焊道的焊缝金属在整个焊道中所占的质量比来确定，一般 用熔合比来表示。如在母材金属表面上进行堆焊时，第一层 的熔深越大，熔敷金属被稀释得越严重。凡是开坡口的焊缝， 其稀释率都较低，约20%。I形坡口对接或薄板焊接，因所需 熔敷金属量少，故稀释率高。多层堆焊时，最末一层稀释率最
,有时甚至为零。
技(3)对焊缝结晶结构的影响熔池金属的冷凝结晶是从熔池与固体母材的交界面(即母材熔点等温面)开始的。晶粒生长的方向与熔池散热方向相反，基本上是向垂直该交界面的方向生长。因此，熔池形状对焊缝金属的结晶方向产生影响，图1-19表示了熔深不同的焊缝，其横截面上的结晶方向。窄而深(即φ<1时)的焊缝晶粒生长到最后在焊缝中线处汇交，低熔点夹杂物聚集在汇交面上，就易产生裂纹、气孔与夹杂等缺陷。在相同条件下，改变焊接速度也会引起熔池平面形状的变化。高速施焊时，熔池变长，这时焊缝金属结晶方向几乎垂直地向焊缝中心线生长，冷凝后，最容易在该处产生纵向裂纹。
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