锚固件常见的焊接方法

一、焊接简介
焊接是通过加热，使不同金属材料界面之间产生原子键合的一种加工方法。 焊接过程如图12-11所示。
由图12-11可知，焊接中，焊料和工件的边界熔化形成熔融区域(熔池)，熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。焊接是 机械工程之下的二级学科。很多名牌大学都有焊接专业。因而，焊接是一项专门技术。焊接对窑炉用金属材料和耐火材料都有重要的影响。
长期以来，水泥和耐火材料厂家的许多人员 缺乏关于焊接的知识，致使锚固件受损，影响了耐火材料的寿命。例如，当锚固件时常被拔出时，有的工厂用增多、加粗锚固件的办法，暂时避免了锚固件的拔出，但增加了在窑衬中埋设的金属 数量，缩短了耐火材料的寿命;有的工厂设计特殊的锚固件，通过增长焊缝避免锚固件拔出，但是大幅增加了焊接成本，显著延长了检修时间，影响了水泥窑的产量。
二、焊缝结构
熔化焊接时，在几毫米的范围，短到几秒、长至数分的时间内，发生了一系列复杂的物理化学变化。焊缝的结构和成分分布如图12-12所示。
图12-12 (a)是焊区结构;图12-12(b)是成分分布。其中，OA 表示完全熔化、成分均匀的区域 (焊条);AB表示完全熔化、成分随距离而变的区域(焊条/母材边界); BC表示完全熔化、成分均勻的区域 (母材);CD表示部分熔化区(母材);DE表示热影响区(母材)。C (%)表示碳含量、T(°C)表示温度、M (%)表示合金元素含量。
由图12-11和图12-12可知，焊接是一个非常复杂的物理化学过程。 焊接中，发生一系列变化：①焊接包括冶炼、铸造和热处理三个子过程;②变化在很大温度梯度、高速加热和冷却条件下发生;③焊条、母材的化学成分可能不同，使焊区不同部分存在成分和组织差异，产生残余应力，从而致使焊缝开裂。
三、焊接裂缝
焊接时，焊缝相当于一个小的熔池，母材相当于炉壁和锭模。第一，快速加热到熔点以上;第二，在加热和冷却中焊缝及附近部位发生了相变，其范围包括了从液态到固态的各个相区;第三，冷却速度很快，因而热应力和相变应力可使焊件出现裂纹，如图12-13所示。