氧在我們生活環(huán)境中無處不在,對(duì)于人類的生存是必須的物質(zhì),對(duì)焊接是有害物質(zhì),要盡量避免氧及在焊接過程中能產(chǎn)生氧的物質(zhì)參與,以防止焊縫質(zhì)量下降,甚至失效。焊接金屬中的氧會(huì)使焊縫中有益元素大量燒損,還會(huì)使焊縫的強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌度降低,其中沖擊韌度降低尤為明顯;降低焊縫金屬的物理性能和化學(xué)性能;氧與碳、氫反應(yīng)生成不溶于金屬的氣體CO和H2O,若結(jié)晶時(shí)沒有及時(shí)逸出,就會(huì)在焊縫內(nèi)形成氣孔;常發(fā)生在碳鋼中，一般在焊縫內(nèi)部氣孔沿結(jié)晶方向分布，線條狀或不規(guī)則形狀。氧會(huì)增加飛濺的產(chǎn)生,影響焊接過程的穩(wěn)定。

氧的來源主要有:空氣中氧的侵入;電弧中存在的氧化性氣體(CO2、O2、H2O等);焊材中焊劑和藥皮中的高價(jià)氧化物;焊件表面的鐵銹、水分等分解物。氧在高溫下分解為原子,能使鐵和其他元素氧化,其中FeO能溶解于液態(tài)金屬,焊縫中的FeO還會(huì)使其他元素進(jìn)一步氧化。

預(yù)防氧的措施有:采用短弧焊接;選規(guī)則合適的保護(hù)氣流量;采用惰性氣體或真空保護(hù)下焊接;清理焊件表面的水分、油污、銹跡等;按規(guī)定溫度烘干焊劑、焊條、焊絲等。想方設(shè)法對(duì)焊縫進(jìn)行恰當(dāng)?shù)拿撗酢?/p>

焊縫金屬的脫氧的目的是盡量減少熔池金屬的含氧量,使焊縫金屬中氧化物雜質(zhì)減少到最低程度,其脫氧的途徑主要有兩個(gè):脫氧劑脫氧和擴(kuò)散脫氧。脫氧劑脫氧按脫氧時(shí)間可分為先期脫氧和沉淀脫氧。

先期脫氧就是盡可能早期把氧去除掉,以免氧與溶化金屬發(fā)生作用后使金屬氧化的脫氧方式,主要發(fā)生在焊條端部反應(yīng)區(qū)。沉淀脫氧也叫熔池脫氧,利用熔池中的合金元素進(jìn)行脫氧,并使脫氧后的產(chǎn)物不溶于熔池而排入熔渣,脫氧的對(duì)象主要是溶解于熔池的FeO。使用脫氧劑脫氧要求脫氧劑雜焊接溫度下對(duì)氧的親和力比被焊金屬的親和力大,常用元素親和力由大到小為:Al、Ti、C、Si、Mn、Fe,在實(shí)際生產(chǎn)中,常用它們的鐵合金或金屬粉,如錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鋁粉等作為脫氧劑。元素對(duì)氧的親和力越大脫氧能力越強(qiáng)。擴(kuò)散脫氧是指熔池中的FeO不斷擴(kuò)散到熔渣,使熔池的含氧量降低的脫氧方式。但擴(kuò)散脫氧在堿性焊條中基本不存在,因?yàn)樵趬A性焊渣中存在大量的強(qiáng)堿性氧化物,而熔池中的FeO也是堿性,因此擴(kuò)散脫氧難以進(jìn)行。

酸性焊條與堿性焊條的藥皮不同,因而脫氧的途徑和所選的元素也不同:

先期脫氧,酸性焊條藥皮加熱過程中,藥皮中的碳酸鹽(CaCO3、MgCO3)受熱分解放出CO2，這時(shí)藥皮中的錳鐵（Mn-Fe）和CO2反應(yīng)，氧化物轉(zhuǎn)入渣中固定。堿性焊條要批加熱過程中，藥皮中的大理石原料（CaCO3）受熱分解放出CO2，這時(shí)藥皮中的硅鐵（Si-Fe）、鈦鐵（Ti-Fe）和CO2反應(yīng)，氧化物轉(zhuǎn)入渣中固定。

沉淀脫氧，酸性焊條利用錳鐵進(jìn)行脫氧（FeO＋Mn=MnO＋Fe），MnO與酸性氧化物結(jié)合進(jìn)入熔池。堿性焊條利用硅鐵（Si-Fe）、鈦鐵（Ti-Fe）和CO2反應(yīng)，氧化物轉(zhuǎn)入渣中固定。

擴(kuò)散脫氧，酸性焊條的熔渣中大量的SiO2、TiO2等酸習(xí)慣氧化物和作為堿性氧化物的FeO很容易結(jié)合成穩(wěn)定的熔渣，降低熔池中FeO的含量，從而達(dá)到脫氧的目的。而堿性焊條基本不存在擴(kuò)散脫氧。

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