焊缝夹杂
焊条、焊丝、焊剂及母材夹层在冶金反应过程中生成的氧化物、硫化物与氮化物等在熔池快速凝固条件下残留在焊缝金属中形成夹杂物。
夹杂物的存在不仅降低焊缝金属的塑性，增大低温脆性，降低韧性和疲劳强度，还会增加热裂纹倾向。
Part 01.
常见夹杂物
氧化物夹杂的主要成分是 SiO2、MnO、TiO2、CaO 和 AlO2等。一般多以复合硅酸盐形式存在。
在保护不良的情况下焊接碳钢和低合金钢时，与空气中的氮反应生成氮化物Fe4N夹杂，残留在焊缝金属中，氮化物在时效过程中以针状分布在晶粒上或穿过晶界，使焊缝金属的塑性、韧性急剧下降。
硫从过饱和固溶体中析出，形成硫化物夹杂，以MnS和FeS形式存在于焊缝中，FeS的危害程度远比MnS大，因为FeS沿晶界析出与Fe或FeO形成低熔点共晶，增加热裂纹生成的敏感性。
有些细小、均匀分布的夹杂物，如TiO等在钢铁焊缝中可以作为固态相变的形核剂，促进焊缝中针状铁素体的形成，细化组织，改善焊缝金属的韧性与塑性。
夹杂物会减少焊缝受力截面，夹杂物的棱角容易引起应力集中，称为交变载荷下的疲劳源。
Part 02.
控制方法
控制焊缝有害夹杂物是保证焊接质量、提高焊缝金属韧性的重要措施。应正确选择焊条、药芯焊丝、焊剂的渣系，以便在焊接工程中脱氧、脱硫；其次是选用较大的焊接热输入，仔细清理层间焊渣，摆动焊条，以便熔渣浮出，操作过程中注意熔渣的流动方向，调整焊条角度和运条方法，特别是在采用酸性焊条时，必须使熔渣在熔池的后面；降低电弧电压，以防空气中氮的侵入。
成分偏析
焊缝金属非平衡凝固导致的焊缝金属的化学成分不均匀性，即出现偏析现象。
Part 01.
偏析类型
（1）显微偏析
显微偏析又称微观偏析、晶间偏析，也称晶界偏析。这种偏析发生在柱状晶内以及柱状晶界，常见于液相线与固相线温度区间较宽的钢或合金焊缝金属中。S、P和C是最容易偏析的元素，焊接过程要严加控制。合金元素的交互作用往往促进偏析。
（2）层状偏析
焊缝金属横剖面经侵蚀可看到颜色深浅不同的分层结构，这是由于焊缝金属化学成分不均匀形成的，称为层状偏析或结晶层偏析。层状偏析是不连续的有一定宽度的链状偏析带，带中常集中一些有害的元素(C、P和S等)，并往往出现气孔等缺欠。层状偏析也会引起焊缝的力学性能不均匀，耐蚀性能下降以及断裂韧度下降等。
（3）区域偏析
焊缝树枝状晶从熔合区联生向焊缝中心外延生长过程中，结晶界面杂质含量增高，形成偏析，称为区域偏析，也称为宏观偏析。
Part 02.
控制方法
（1）正确选用焊接材料，适当改善焊接工艺，以细化焊缝金属组织，因为随着焊缝金属晶粒的细化，晶界增多，可减弱偏析的程度。
（2）适当降低焊接速度，因为高速焊接时，树枝状晶近乎垂直地向焊缝轴线方向生长，在接合面处形成显著的区域偏析；而低速焊接时，熔池为椭圆形，树枝状晶呈人字纹路向焊缝中部生长，区域偏析程度相应降低。
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