冶金过程的一般特点

1）空气不易侵入焊接区。在埋弧焊时，焊剂在电弧热的作用下，形成熔融的液态焊剂薄膜，将焊接区即焊接电弧和熔池完全包围起来，隔离外界空气。其保护效果由低碳钢埋弧焊焊缝金属中含氮的分析得知。埋弧焊焊缝金属中的含氮体积分数为0.002%，而采用药皮焊条焊接焊缝金属中含氮体积分数为0.02%～0.03%。虽然埋弧焊焊缝中有较明显的铸造组织，但由于焊缝含氮量极少，焊缝仍具有较好的韧性。这说明埋弧焊时，焊剂及渣膜有着较好的隔绝空气的作用。

2）冶金反应充分。埋弧焊的熔池体积较大，冷却缓慢，处于液态时间较长，加强了液态金属与熔融焊剂之间的相互作用，冶金反应充分，气体与熔渣易析出，不易形成气孔、夹渣等缺陷。

3）焊缝金属的化学成分稳定。实践证明:焊缝金属的化学成分与熔池中的熔融焊剂和液态金属的数量比值有关。该比值越大，焊缝渗硅、锰的效果越好。此比值与焊接参数有关，由于埋弧焊焊接过程中焊接参数稳定，单位时间内熔化的金属和焊剂的数量较为固定，焊缝的熔合比基本不变，因而焊缝金属的化学成分稳定。

（2）低碳钢埋弧焊的主要冶金反应埋弧焊时的化学冶金反应是在液态金属、液态熔渣和气相三者之间进行的。采用高锰高硅焊剂焊接碳素结构钢时，其主要冶金反应是焊剂中的硅、锰过渡到焊缝中去，以弥补焊接过程中碳烧损引起接头强度的降低，从而保证焊缝金属的力学性能，当采用高锰高硅焊剂进行埋弧焊时，去氢的重要途径是利用焊剂中的氟化物和氧化物与氢进行冶金反应。把氢结合成HF和OH两种不溶于熔池的气态化合物，从而可去除熔池中的氢，防止焊缝产生氢气孔。由于限制了焊丝和焊剂中的S、P含量，减少了S、P向焊缝金属中的过渡，能够防止产生热裂纹和冷裂纹。