母材或焊丝中含硫量偏高时,也会形成硫化物夹杂。
钢中的硫化物夹杂主要是以
和
形式存在,其中
的危害更大。硫
在铁中的溶解度随温度下降而降低,当熔池中含有较多的硫时,在冷却过程中疏将
从固溶体中析出并与
、
等反应而成为硫化物夹杂。
氮化物夹杂
氮主要来源于空气,只有在保护不良时才会出现较多的氮化物夹杂。
在焊接低碳钢和低合金钢时,氮化物夹杂主要以
的形式存在。
一
般是在时效过程中从过饱和固溶体中析出的,以针状分布在晶内或晶界。当氮化
物夹杂较多时,金属的强度、硬度上升,塑性、韧性明显下降。如低碳钢中
时,因生成
使伸长率只有
(正常情况应为
)。
但钢中有少量氮化物存在时,弥散分布的细小氮化物质点可以起到沉淀强化
的作用。例如,在
、
等钢中,人为加入
左右的氮,与
钢中的
元素形成弥散分布的
,使钢的强度有较大提高。
(二)焊缝中夹杂物的防止措施
夹杂物的危害性与其分布状态有关。一般来说,分布均匀的细小显微夹杂物,
对塑性和韧性影响较小,还可使焊缝的强度有所提高。所以,需采取措施加以防止
的乃是宏观的大颗粒夹杂物。
防止夹杂物的主要措施是控制其来源,即应从冶金方面入手,正确选择焊条、
焊剂的渣系,以保证熔池能进行较充分脱氧与脱硫。此外,对母材、焊丝及焊条药
皮(或焊剂)原材料中杂质含量应严加控制,以杜绝夹杂物的来源。
工艺方面的措施主要是为夹杂物从熔池中浮出创造条件。具体措施主要如
下。
选用合适的线能量,保证熔池有必要的存在时间。
多层焊时,每一层焊缝(特别是打底焊缝)焊完后,必须彻底清理焊缝表面的
焊渣,以防止残留的焊渣在焊接下一层焊缝时进入熔池而形成夹杂物。
焊条电弧焊时,焊条进行适当摆动以利于夹杂物浮出。
施焊时注意保护熔池,包括控制电弧长度。埋弧焊时应保证焊剂有足够的
厚度。气体保护焊时要有足够的气体流量等,以防正空气侵入。
第七章焊接缺陷的产生及防止