烧结焊剂的冶金过程及工艺质量控制(2)

　　3 氟碱型烧结焊剂工艺质量的控制

　　氟碱型烧结焊剂涉及的工艺质量包括稳弧、成形、脱渣、焊接缺陷，以及熔敷金属化学成分、力学性能等方面。论文重点探讨用户反应强烈的、焊缝中压坑的控制。焊缝中凹坑控制的基本思路有两条：一是从源头上控制焊剂中的水分，尽量使焊剂含水量低于0.10%[5]；二是控制或改善熔渣中气体逸出条件。可供实际应用的凹坑控制原理如图3所示。当采用焊剂低水分控制时，应当尽量采用不含或少含结晶水的原材料，对含结晶水的原材料进行去除结晶水预处理，同时提高焊剂烘干温度和复烘温度。当采用控制熔渣中气体逸出条件时，可能有三条途径：一是适当增大熔渣的碱度，即在焊剂中加入适量碱性氧化物，使熔渣变稀，气体容易逸出；二是调整熔渣中氧化物种类和比例，即调整配方设计，适度降低熔渣粘度，或调整熔渣熔点到最佳或较好，有利气体逸出；三是适当减慢焊接速度，延长熔池存在时间，改善熔池中或熔池与熔渣界面间气体逸出条件。如此这样，焊缝中的压痕、凹坑倾向当会显著减小。诚然，在工程应用中，焊接规范参数的合理选用和调整，亦是避免凹坑出现的不可忽视的辅助环节。

　　上述思路中，第一条比较容易实施，已被广泛采用。第二条改善熔渣中气体逸出条件方面，熔渣的碱度过高，电弧不稳，成形不好，也会产生凹坑；熔渣粘度和熔点的控制需要恰到好处，否则效果不会明显。从使用者（即用户）观点看，上述思路所列第二条前两款，主要针对的是焊剂生产单位，生产单位有义务使成品焊剂的性能达到国标技术要求，其中亦包含对焊缝中压痕和凹坑的禁止要求。

　　4 结论

　　（1）在SJ101型焊剂的埋弧焊熔滴反应区，主要是渗硅氧化和锰元素的氧化烧损反应，而且进行得比较激烈。在熔池的结晶部分冶金反应生成CO气体，是焊缝中不可避免地出现气孔或凹坑的重要原因。

　　（2）使用SJ101型焊剂的埋弧焊电弧是在一个充满气体的所谓空腔内燃烧的，电弧形态应属于连续、非活动型，而熔滴过渡则是呈典型的渣壁过渡形态。

　　（3）烧结焊剂SJ101虽然具有良好的焊接工艺性能，然而该焊剂对焊缝中压坑缺陷较为敏感，在诸多影响因素中，焊剂中的水分是压坑产生的内因，其他参数是外因。

　　（4）以减小焊缝中凹坑倾向为目标的控制方法，思路合理，生产单位必须重视控制埋弧焊焊缝压痕、凹坑缺陷的研究。

　　参考文献

　　[1] 安藤弘平，长谷川光雄·焊接电弧现象[M].北京：机械工业出版社，1985：465-468.

　　[2] 苏仲鸣.焊剂的性能与使用[M].北京：机械工业出版社，1989：238-344.

　　[3] 唐伯钢，尹士科，王玉荣.低碳钢与低合金钢焊接材料[M].北京：机械工业出版社，1987：1-88.

　　[4] 李振，杨晓敏，牛贺. SJ101烧结焊剂脱渣性能的分析[J].金属加工（热加工），2014（18）：70-71.

　　[5] 中华人民共和国国家质量技术监督局.中华人民共和国国家标准埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T5293-1999[S].北京：中国标准出版社，1999.

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