焊接技术及自动化

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1、一、温度场的概念、温度场的方式及温度场的影响因素答：焊件受到热源加热时温度就会升高，由于焊接热过程的特点，离开热源不同距离的各点，其温度也是不同的，而且焊件中各点的温度每一个瞬时都在变化，但这种变化是有规律的。焊接过程中的某一瞬间焊接接头上各点的温度分布状态，就叫做焊接温度场。在焊接过程中，热的传递是以对流、传导和辐射三种传热形式进行的。在电弧焊中，热量由热源传给焊件是对流和辐射两种传热形式为主，而当母材和焊条获得热能后，热的传播则是以热传导为主。热源的性质及焊接工艺参数由于热源的性质不同（如电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等），焊接时温度场的分布也不同。同样的焊接

2、热源，由于采用的焊接工艺参数（主要指热源的功率和焊接速度）不同，对温度场的分布也有很大的影响。二、焊缝的冶金特点以及保证焊缝质量的措施答：（1）电弧区温度高焊接电弧的温度很高，一般可达到6000～8000℃，使金属强热蒸发，电弧周围的气体CO2、N2、H2等大量分解。分解后的气体原子或离子很容易溶解在液态金属中，随着温度下降溶解度也降低，如果来不及析出，易造成气孔。（2）熔池体积小，存在时间短焊接深池的体积是极小的，手工电弧焊时熔池的质量通常是0.6～16g。同时，加热及冷却速度很快，由局部金属开始熔化形成熔池，到结晶完了的全部过程一般只有几秒钟的时间，而温度又在急剧变化

3、，因此整个冶金反应常常达不到平衡。在很小的金属体积内化学成分就有较大的不均匀性。（3）熔池金属不断更新在焊接时，由于熔池中参加反应的物质经常改变，不断有新的钢水及熔渣加入到熔池中参加反应，增加了焊接冶金的复杂性。（4）反应接触面大，搅拌激烈焊接时，熔化金属是以滴状从焊条端部过渡到熔池的，因此熔滴与气体及熔渣的接触面就大大超过了一般炼钢的情况。接触面大，可以加速反应进行，但同时气体侵入液态金属中的机会也增多了，使焊缝金属易产生氧化、氮化及气孔。此外熔池搅拌激烈有助于加快反应速度，也有助于熔池中气体的逸出。（5）反应时间短熔滴在焊条末端停留的时间仅有0.01～0.1s。熔滴向

4、熔池过渡的速度高达7.5～10m/s，经过弧柱区的时间极短，只有0.0001～0.001s。在这个区内各相接触的平均时间约为0.01～0.1s。1.脱氧及掺合金。为了补偿烧损的合金，提高焊缝的力学性能和物理化学性能，在焊条药皮中加入锰铁合金等进行脱氧、脱硫、脱磷、去氢、渗合金等，从而保证焊缝的性能。2.焊前进行清理。对坡口以及焊缝两侧的油、锈及其它杂物进行清理;对焊条、焊剂进行烘干，可降低吸氢现象。3.合理的焊接顺序和焊接方向。先焊收缩量大的焊缝，以保证焊缝能够自由收缩;拼板时，先焊错开的短焊缝，后焊通直的长焊缝。另外，焊前预热、焊后锤击焊缝金属，使之延伸，可以减少焊接应

5、力。4.形成保护气氛(如CO2、氩气等)，限制空气侵入。5.控制电弧长度。因为电弧越长，侵入的氧越多。6.对于重要的焊接结构，若焊接接头的组织和性能不能满足要求时，可采取焊后热处理(退火、回火、淬火)改善焊接接头的组织和性能，同时也可以消除或减少焊接应力。通过以上措施，可以提高焊缝的质量，同时也使得焊件的质量得到保证。一、说出两种气体的来源及与焊缝金属的作用答：四、五、焊接接头的组成、焊缝区的结晶过程答：焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。焊缝金属从熔池中高温的液体状态冷却至常温固体状态，需要两次结晶过程：焊缝金属由液态转变为固态的凝固过程，称为焊缝金属的一次结晶一

6、次结晶包括形核和长大两个基本过程一次结晶结束后,熔池就转变为固体的焊缝。高温的焊缝金属冷却到室温时,要经过一系列的组织相变过程,这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶。五、碳当量法的概念答：