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氧對焊縫金屬的作用
(1)氧的來源 焊接區(qū)的氧氣主要來自電弧中的氧化性氣體（如CO2、O2、H2O等）,空氣中氧的侵入，焊劑、藥皮中的高價(jià)氧化物和焊件表面的鐵銹、水分等的分解產(chǎn)物。
氧在電弧高溫作用下分解為原子，原子狀態(tài)的氧非常活潑，能使鐵和其他元素氧化，其中氧化生成的FeO能溶解于液體金屬，所以氧在焊縫金屬中主要是以FeO形式存在。同時(shí)焊縫金屬中的FeO還會使其他元素進(jìn)一步氧化。
(2)氧對焊接質(zhì)量的影響
1)焊縫金屬中的氧，不僅使焊縫中有益元素大量燒損，而且使焊縫的強(qiáng)度、塑性、硬度和沖擊韌性降低，尤其沖擊韌性降低明顯。
2)降低焊縫金屬的物理性能和化學(xué)性能，如降低導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性和抗腐蝕性能等。
3)氧與碳、氫反應(yīng)，生成不溶于金屬的氣體CO和H2O,若結(jié)晶時(shí)來不及順利逸出，則在焊縫內(nèi)形成氣孔。
4)產(chǎn)生飛濺，影響焊接過程穩(wěn)定。
(3)控制氧的措施
1)加強(qiáng)保護(hù)，如采用短弧焊、選用合適的氣體流量等，防止空氣侵入。采用惰性氣體保護(hù)或真空保護(hù)下焊接。
2)清理焊件及焊絲表面的水分、油污、銹跡，按規(guī)定溫度烘干焊劑、焊條等焊接材料。
3)對焊縫脫氧也是行之有效的措施。
(4)焊縫金屬的脫氧 焊接時(shí)，除采取
措施防止熔化金屬氧化外，設(shè)法在焊絲、藥皮、焊劑中加入一些合金元素，去除或減少已進(jìn)入熔池中的氧，是保證焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵。這個(gè)過程稱為焊縫金屬的脫氧。
1)脫氧劑選擇的原則用來脫氧的元
素或合金叫做脫氧劑。作為脫氧劑必須具備下列條件：
①脫氧劑在焊接溫度下對氧的親和力應(yīng)比被焊金屬的親和力大。元素對氧的親和力大小按遞減順序排列為：
Al、Ti、Si、Mn、Fe、
在實(shí)際生產(chǎn)中，常用它們的鐵合金或金屬粉，如錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鋁粉等作為脫氧劑。元素對氧的親和力越大，脫氧能力越強(qiáng)。
②脫氧后的產(chǎn)物應(yīng)不溶于金屬而容易被排除入渣且熔點(diǎn)應(yīng)較低，密度應(yīng)比金屬小，易從熔池中上浮入渣。
2)焊縫金屬的脫氧途徑 焊縫金屬的
脫氧有先期脫氧、沉淀脫氧和擴(kuò)散脫氧三種途徑。
①先期脫氧 焊接時(shí)，在焊條藥皮加熱過程中，藥皮中的碳酸鹽（CaCO2、MgCO3)或高價(jià)氧化物（Fe2O3)受熱分解放出CO2和O2,這時(shí)藥皮內(nèi)的脫氧劑，如錳鐵、硅鐵、鈦鐵等便與其發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化物，從而使氣相氧化性降低，這種在藥皮加熱階段發(fā)生的脫氧方式稱為先期脫氧。
先期脫氧的目的是盡可能在早期把氧去除，減少熔化金屬的氧化。先期脫氧是不完全的，脫氧過程和脫氧產(chǎn)物一般不和熔滴金屬發(fā)生直接關(guān)系。
②沉淀脫氧 沉淀脫氧是利用溶解在熔滴和熔池中的脫氧劑直接與Fe0反應(yīng)進(jìn)行脫氧，并使脫氧后的產(chǎn)物排入熔渣而清除。沉淀脫氧的對象主要是液態(tài)金屬中的Fe0,沉淀脫氧常用的脫氧劑有錳鐵、硅鐵、鈦鐵等。酸性焊條（E4303)一般用錳鐵脫氧；堿性焊條（E5015)一般用硅鐵、鈦鐵脫氧。錳鐵、硅鐵、鈦鐵的脫氧化學(xué)反應(yīng)式如下：2FeO+Si=SiO2+2Fe
2FeO+Ti=TiO2+2Fe
FeO+Mn=MnO+Fe
Si、 Ti對氧的親和力比Mn對氧的親和力大，按理說脫氧作用比Mn強(qiáng)，那么為什么酸性焊條（F4303)中，不用Si及Ti而必須用Mn來脫氧呢？這是由于酸性焊條(E4303)的熔渣中含有大量的酸性氧化物SiO2及TiO2,而用Si及Ti脫氧后的生成物也是SiO2及TiO2,這些生成物無法與熔渣中存在的大量酸性氧化物結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物而進(jìn)入熔渣。所以脫氧反應(yīng)難以進(jìn)行而無法脫氧。
而MnO是堿性氧化物，因此，很容易與酸性氧化物（SiO2、TiO2)結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物（MnO·SiO2及MnO·TiO2)而進(jìn)入熔渣，所以脫氧反應(yīng)易于進(jìn)行，有利于脫氧。
那么堿性焊條（E5015),為何又不能用Mn脫氧，而必須用Si、Ti來脫氧呢？這是因?yàn)閴A性焊條（E5015)熔渣中含有大量的CaO等堿性氧化物，而Mn脫氧后的生成物Mn0也是堿性氧化物，這些生成物無法與熔渣中存在的大量堿性氧化物結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物進(jìn)入熔渣。如用Si、T來脫氧，則脫氧后的產(chǎn)物SiO2、TiO2就可以與熔渣中大量的堿性氧化物形成穩(wěn)定的復(fù)合物（CaO·SiO2及CaO·TiO2)而進(jìn)入熔渣。
AI的脫氧能力雖然很強(qiáng)，但生成的Al203熔點(diǎn)高，不易上浮，易形成夾渣，同時(shí)還會產(chǎn)生飛濺、氣孔等缺陷，故一般不宜單獨(dú)作脫氧劑。
③擴(kuò)散脫氧 利用FeO既能溶于熔池金屬，又能溶解于熔渣的特性，使FeO從熔池?cái)U(kuò)散到熔渣，從而降低焊縫含氧量，這種脫氧方式稱為擴(kuò)散脫氧。
酸性焊條焊接時(shí)，由于熔渣中存在大量的SiO2、TiO2等酸性氧化物，作為堿性氧化物的FeO就比較容易從熔池?cái)U(kuò)散到熔渣中去，與之結(jié)合成穩(wěn)定的復(fù)合物FeO·TiO2、FeO.SiO2,從而降低了熔池中FeO的含量。所以，酸性焊條焊接以擴(kuò)散脫氧作為主要脫氧方式。
堿性焊條焊接時(shí)，由于在堿性熔渣中存在大量的強(qiáng)堿性的CaO等氧化物，而熔池中的FeO也是堿性氧化物，因此擴(kuò)散脫氧難以進(jìn)行。所以擴(kuò)散脫氧在堿性焊條中基本不存在。
由此可見，酸性焊條主要以擴(kuò)散脫氧為主、堿性焊條主要以沉淀脫氧為主。
