材料加工基本原理第五版1至11章课后答案(18)

响到熔渣对液态金属的覆盖性能，并由此影响隔离保护效果及焊缝外观成型。

5．1600摄氏度时，炼钢熔池中熔渣的成分为：

氧化物 Cao Mgo Mno Feo Fe2O3 SiO2 P2O5 重量（%） 46.59 3.2 5.68 13.82 4.47 24 2.24 钢水含氧0.07%，问熔渣对钢水而言是氧化渣还是还原渣？ 解： W（SiO2+P2O5）=26.24% W(Cao+Mgo+Mno)=55.47% 查图8-4得：Feo的碱度系数为0.65 Lg[%O]max= -6320/T+2.734 当T=1600时，[%O] max =0.23 因为[%O]= [%O] max *0.65=0.23*0.65=0.15

在1600摄氏度时熔渣与液态金属构成的系统达到平衡时的液态金属中含氧量为0.15%，而实际中钢水含氧0.07%

〈0.15%，固熔渣对钢水而言是氧化渣。

6．为什么Feo在碱性渣中活度系数比在酸性渣中大？这是否说明碱性渣的氧化性高于酸性渣？为什么？

答：1）渣中SiO2、TiO2等酸性氧化物较少，Feo大部分以自由态存在，即F eo在渣中活度系数比在酸性渣中大。 2）但这并不能说明碱性渣 的氧化性大于酸性渣

3）虽然碱性渣中FeO的活度系数大，但碱性渣中FEO的含量并不高，因此碱性渣对液态金属的氧话性比酸性渣小

7．冶炼与熔焊过程中熔渣的氧化性强会造成什么不良的后果？

答；熔渣氧化性强，渣中的FeO更易向金属中扩散，使液态金属中增氧，熔炼液态金属增氧容易侵蚀炉衬，焊缝中

增氧可能产生气孔等缺陷。

8．采用碱性焊条施焊时，为什么要求严格清理去焊件坡口表面的铁锈和氧化皮，而用酸性焊条施焊或max CO2焊时

对焊前清理的要求相对较低？

答：这种现象可以用熔渣的分子理论来解释。碱性渣中SiO2、TiO2等酸性氧化物较少，FeO大部分以自由状态存在，

即FeO在渣中的活度系数大，因而容易向金属中扩散，使液态金属中增氧。所以在碱性焊条药皮中一般不加入含FeO的物质，并要求焊接时严格清除在焊件表面上的氧化皮和铁锈，否则将使焊缝增氧并可能产生气孔等的缺陷。而在酸性渣中，SiO2、TiO2等的酸性氧化物较多，它们能与FeO形成复杂的化合物（如FeO、SiO2），使自由的FeO 减少，故在熔渣中FeO含量相同的情况下，扩散到金属中的氧较少，CO2焊采用Mn,Si沉淀脱氧，CO2焊脱氢能力强，所以用酸性焊条施焊或CO2焊时对焊前清理的要求相对较低。

9试比较表8-1中各种焊接熔渣的氧化性强弱。

表8-1 焊接熔渣的化学成分举例 焊条熔渣化学成分（%） 熔渣碱度

或 2 2 23 2 2 2Ｂ１ Ｂ２

焊剂

类型

钛型 钛钙型

钛铁矿型

氧化铁型

纤维素型

7.0 1.5 4.0 3.5 35.8 —- 0.8 0.8 20.3 1.86 0.9 低氢24.1

型

HJ431 40~44 — ≤4 ≤1.8 34~38 ≤6 5~8 —- —- 3~7 0.43~0.81 -3.0~0.21