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    堆焊修复焊丝焊接冶金的反应条件及反应区

    堆焊修复焊丝焊接冶金的反应条件及反应区
           (1)药皮反应区
           处于堆焊修复焊丝端部被加热到药皮初步反应的温度,100oC至药皮熔点约1200oC (对堆焊修复焊丝而言)的区域为药皮反应区,这一反应区的温度较低,首要进行的是水分的蒸发、某些物质的分解和铁合金的氧化(即先期脱氧)等反应。
           (2)熔滴反应区
           从堆焊修复焊丝端部熔滴构成、长大到过渡至熔池的整个区域都属子熔滴反应区。这个区域的反应条件如下: 
               1)熔滴温度。在电弧焊焊接钢材时,熔滴活性斑斓处的温度靠近焊芯材料的沸点,约为2800℃;随焊接参数不一样,熔滴的均匀温度在1800~2400 oC规划内变,使熔滴金属的过热度很约为300~900℃。
              2)熔滴金属与气休和熔渣的接触面积。由于熔滴纤细,其比表面积可达1000~10000Cm2/kg,比炼钢时约大1000倍。此外,熔滴金属还与熔渣发生剧烈混合,实习接触面积变大因此反应速度非常高。
              3)各相之间的反应时辰(接触时辰)。熔滴在堆焊修复焊丝结束停留的时辰约0.01~0. 1s,熔滴向熔池过渡的速度达2.5-10m/s,经过弧柱区的时辰只需0.0001~0.001s。在此反应区内各相接触的均匀时辰约为0.01~1.0s。
           可见,在熔滴反应区的反应时辰极短,但因温度很高,相接触面积很大,并有剧烈混合作用,又处在反应序列前期.反应物含量离平衡浓度较远,冶金反应进行得很剧烈,是堆焊修复焊丝电弧焊冶金反应的重要反应区。
           在熔滴反应区进行的首要反应有:气体的分解和溶解、金属的蒸发、金属及其合金成分的氧化与恢复以及焊缝金属的合金化等。
           (3)熔池反应区
            熔滴和熔渣同熔化的母材混合构成熔池即熔池反应区,在熔池内各相间进一步发生物理化学反应,直至金属凝聚,构成焊缝金属。熔池反应区的条件如表2-2,表2-3所示。
            由表2-2,表2-3可知,熔池反应区的条件与熔滴反应区比较,熔池的均匀温度较低,约为
    1600一1900 oC;比表面积较小,约为300 ~1300 Cm2/kg;反应时辰(熔池存在时辰)稍长,但也不逾越几十秒,堆焊修复焊丝电弧焊时一般为3~8s,埋弧焊时为6~25。又由于熔池时间系统中反应物的含量与平衡含量之差比熔滴时间小,因此,熔池时间的反应速度比熔滴时间小。
             但由于在气流、等离子流以及由于熔池温度分布不均匀构成的液态金属密度不一样和表面张力不一样等因索的作用下,熔池液态金属发生有规矩的对流和搅拌运动,这有助于加快反应速度,使熔池时间的反应仍比一般冶金反应剧烈。焊接区的气相温度可在很大规划内改动,焊接钢时,其高温反应区温度约为2000~5000℃。 一般情况下,焊接冶金进程是在0.1Mpa(约1 atm)的条件下进行的。
            此外由于熔池内温度分布极不均匀,熔池的头部(电弧前方)较尾部(电弧后方)温度高,因此,熔他反应区内不一样部位一同进行的同一反应可以向相反方向进行。在熔池的头部发生气体的吸收和氧化反应;而在熔池的尾部却发生气体的逸出和脱氧反应。而使焊缝成分更靠近平衡成分。因此,熔池时间反应进行的悄况仍然具有重要的意义。


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