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焊絲中硅(Si)錳(Mn)硫(S)元素的影響

 

硅(Si)元素對焊絲焊接性能有何影響?

硅元素對焊絲影響



硅是焊絲中最常用的脫氧元素,它可以防止鐵與氧化合,并可在熔池中還原FeO。但是單獨用硅脫氧,
生成的SiO2熔點高(約1710℃),且生成物的顆粒小,難以從熔池中浮出,易造成焊縫金屬夾渣。

錳(Mn)元素對焊絲焊接性能有何影響?

錳(Mn)元素對焊絲焊接性能有何影響


錳的作用與硅相似,但脫氧能力比硅稍差一些。單獨用錳脫氧,生成的MnO密度較大(15.11g/cm3),也不易從溶池中浮出。在焊絲中含錳,除了脫氧作用外,還能和硫化合生成了硫化錳(MnS),并被除去(脫硫),故可降低由硫引起的熱裂紋的傾向。
由于單獨用硅和錳脫氧,都難以除去脫氧的生成物。故目前多采用硅錳聯合脫氧,使生成的SiO2和
MnO復合成硅酸鹽(MnO.SiO2)。MnO.SiO2的熔點低(約1270℃)且密度小(約3.6g/cm3),在熔池中能凝聚成大塊熔渣而浮出,達到良好的脫氧效果。
錳也是鋼材中的重要合金元素,也是重要的淬透性元素,它對焊縫金屬的韌性有很大影響。
當Mn含量<0.05%時焊縫金屬的韌性很高;
當Mn含量>3%后又很脆;
當Mn含量≈0.6~1.8%時,焊縫金屬有較高的強度和韌性。

硫(S)元素對焊接性有何影響?

硫(S)元素對焊接性有何影響


硫在鋼中常以硫化鐵的形式存在,并呈網狀分布在晶粒邊界,因而顯著地降低鋼的韌性。鐵加硫化鐵的共晶溫度較低(985℃),因此,在進行熱加工時,由于加工開始溫度一般為1150~1200℃,而鐵和硫化鐵共晶已經熔化,從而導致加工時開裂,這種現象就是所謂“硫的執脆性”。硫的這種性質使鋼在焊接時產生熱裂紋。因此,一般在鋼中對硫的含量都嚴格加以控制。普通碳素鋼、優質碳素鋼以及高級優質鋼的主要區別就在于硫磷含量的多少。
 
前面提到,錳有脫硫作用,這是因為錳可與硫形成高熔點(1600℃)的硫化錳(MnS,它呈粒狀分布于晶粒內。在熱加工時,硫化錳有足夠的塑性,因而消除了硫的有害作用。因此鋼中保持一定的含錳量是有益的。


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