浅析采用高频焊机焊缝金属的一次结晶过程

      焊缝金属的性能是由组成焊缝的熔合比（熔焊时，被熔化化的母材部分在焊道金属中所占的比例）、冶金反应和冷却结晶的金相组织决定的。冶金反应很复杂，包括氧化还原、脱硫、脱磷和渗合金等，这主要是研究焊接材料人员的事。这里只讨论采用高频焊机焊缝结晶过程中与焊缝性能有关的一些问题。

      电弧离开熔池后，焊缝熔池金属凝固时直接从液态金属转变为固态的过程称为一次结晶。焊接过程中的许多缺陷（如气孔、裂纹、夹杂和偏析等）大多是在采用高频焊机焊缝金属的一次结晶过程产生的。因此焊缝熔池的一次结晶对其组织和性能有着极大影响。

      1)焊缝熔池一次结晶的过程 

      熔焊时的一次结晶是在液态金属中发生的。焊接热源离开后，液体金属熔池温度降低，原子间的活动能力逐渐减小。温度降低到熔点时，液体金属中有一些原子就开始排列起来，形成晶核。然后晶核就依靠吸附周围液体中的原子进行生长，称为“长大”。

      2)焊缝中的偏析 

      采用高频焊机焊缝熔池金属一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中的化学成分来不及扩散，因此，合金元素的分布是不均匀的，这种现象称为偏析。偏析对焊缝质量影响很大，不仅使化学成分不均匀，性能改变，而且也是产生裂纹、夹杂和气孔等缺陷的主要原因之一。焊缝中的偏析主要有显微偏析、区域偏析和层状偏析三种。

      3)焊缝中的气体和夹杂物对焊缝性能的影响

      （1）气体的影响。对焊缝质量影响的是氮气(N2)、氢气(H2)、氧气（02）。焊接时电弧区内气体的成分、数量随焊接方法、焊接参数、药皮或焊剂的种类等变化。

      （2）夹杂物的影响。它是指焊后残留在焊缝金属中的非金属夹杂物，如氧化物、硫化物等。防止焊缝中产生夹杂物，最重要的方法是正确地选择焊条和焊剂，使之能更好地脱氧、脱硫等。其次是采取措施，如选用合适的焊接参数，使熔池存在的时间不要太短；多层焊时，要注意清除前层焊缝的熔渣；焊条角度和摆动要适当，以利焊渣排出；操作时要注意保护熔池，防止空气的侵入。