焊接冶金学复习资料.doc

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1、概念题1、焊接：焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。2、焊接热循环：在焊接过程中热源沿焊件移动，在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程。3、联生结晶：在焊接过程中，焊缝区在冷却过程中以熔合线上局部半熔化的晶粒为核心向内生长，生长方向为散热最快方向，最终成长为柱状晶粒。晶粒前沿伸展到焊缝中心，呈柱状铸态组织，此种结晶方式称为联生结晶。4、扩散氢:在钢焊缝中，氢大部分是以氢原子或离子的形式存在的，它们与焊缝金属形成间3隙固溶体。由于氢原子和离子的半径很小，这一部分氢可

2、以在焊缝金属的晶格中自由扩散，故称之为扩散氢。5、焊接线能量：焊接时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为焊接线能量6、再热裂纹：焊后焊件在一定温度范围内再次加热（消除应力热处理或其它加热过程）而产生的裂纹称为再热裂纹。7、应力腐蚀裂纹：焊接结构一般都存在不同程度的残余应力，在腐蚀介质条件下工作极易产生应力腐蚀裂纹。8、熔合比：指熔焊时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比9、药皮重量系数：单位长度上药皮与焊芯的质量比10、焊条熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。g/(A*H)在熔焊过程中，单位电流，单位时间内，焊芯熔敷在焊件上的金属量11、焊接拘束度：单位长度焊缝，在根部间

3、隙产生单位长度的弹性位移所需的力12、碱度：离子理论把液态熔渣中自由氧离子的浓度13、长渣：在高温时，熔渣的粘度都很小。但有的渣随着温度的降低迅速凝固，即凝固的温度区间较窄，这种焊接熔渣称为短渣；而凝固缓慢、凝固温度区间较宽的熔渣称为长渣。14、层状撕裂：大型厚壁结构，在焊接过程中会沿钢板的厚度方向出现较大的拉伸应力，如果钢中有较多的杂质，那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。15、焊接热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域16、熔滴的比表面积：熔滴的表面积与其质量之比17、残余扩散氢：由于氢原子和离子半径很小，有一部分氢扩散聚集到陷阱

4、中，结合为氢分子因其半径大，不能自由扩散，故称之为残余氢。18、氢致裂纹：指金属材料处在含氢的介质中(如硫化氢的水溶液)，在电化学腐蚀过程中析出的氢进入金属材料内部而产生阶梯型裂纹,这些裂纹的生长发育最终使金属材料(如管道钢)发生开裂。简答题1、简述熔池运动原因及对焊接质量的影响？熔池是随电弧一起移动的，熔池中的液体金属在各种力的作用下发生运动，液态金属的强烈运动能使熔化的母材和焊条金属能够很好熔合，形成成分均匀的焊缝金属，有利于气体和非金属夹杂物的外逸，加速冶金反应，消除焊接缺陷，提高焊接质量。2、为什么酸性焊条采用锰铁作脱氧剂，而碱性焊条采用锰铁、硅铁和钛铁作脱氧剂？在酸性渣中

5、含有较多的SiO2和TiO2，他们与脱氧产物MnO生成复合物MnO.SiO2和MnO.TiO2,从而使γMnO减小，因此脱氧效果较好。相反，在碱性渣中γMnO较大，不利于锰脱氧，且碱度越大，锰脱氧越差，由于这个原因一般酸性焊条用锰铁做脱氧，而碱性焊条不单独用锰铁脱氧。3、氢对焊接质量有哪些影响？①氢脆（使钢的塑性严重下降）②白点（在拉伸、弯曲断面上出现银白色圆形局部脆断点）③形成气孔④产生冷裂纹4、综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。氧化：碱性渣使FeO更易向金属分配；脱氧：碱性渣使FeO活度大，扩散脱氧能力比酸性渣差；脱硫：碱性渣中MnO、CaO及M

6、gO含量多利于脱硫；脱磷：增加熔渣的碱性可减少焊缝中的含磷量，酸性渣脱磷效果较差；合金过渡：当合金元素的氧化物与熔渣酸碱的性质一致时，有利于合金元素的过渡，使过渡系数提高。5、用H08A焊丝和HJ431埋弧焊自动焊接沸腾钢，虽然仔细除锈，但焊缝还常产生气孔，试分析原因，如何防止气孔？沸腾钢是不完全脱氧钢，内部含氧量较高H08A焊丝基本不含拖延元素HJ431焊剂是熔炼型高锰高硅低氢焊剂①采用H08A焊丝焊接时虽有HJ431焊剂保护，但母材本身含氧量过高除氧不完全，与C结合生成CO溢出形成气孔。②焊剂吸潮火不干净，焊接时覆盖不充分，熔渣粘度过大，电弧磁偏吹措施：⑴焊接母材：选用含氧量低

7、的钢材⑵应采取Si，Mn等脱氧元素含量较高的焊丝。⑶烘干焊条与焊剂受潮；改善焊剂化学成分改善粘度。⑷优化焊接工艺：焊接工艺参数主要有焊接电流、电压和焊接速度等。一般交流焊时比直流焊气孔倾向大，而直流反接比正接时气孔倾向小6、某厂用E5015焊条焊接时，在引弧和弧坑处产生气孔，分析其有原因，并提出解决方法。E5015是碱性焊条，在碱性药皮中，除含有CaF2外还有一定量的碳酸盐，加热分解出CO2，它具有氧化性的气氛，在高温时可与氢形成OH,H2O，同时具有防止氢气孔的作用