武汉理工大学焊接冶金学知识要点

精品文档焊接冶金知识要点

名词解释1.2.3.

焊接：通加热或加压二者并用，并用或不用填充材料，使工件的质达到原子的结合而形永久性连接的艺过程称为接(Welding)焊接线能：热源功率与焊接速度v之（P9焊接平均化系数：单时间内通过单电流时所熔化焊条（）金属的重。(电弧焊P43)4.

药皮重量数：

单位长度药皮和焊芯质量比。5.6.

熔合比：焊缝金属中部熔化的母材占的比例称为熔合比P27)合金过渡把所需要的金元素通过焊材料过渡到焊缝金属或堆焊金属中去的过程。P68GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档7.8.9.

偏析：在熔池进行结晶的过程中，由于冷速度很快，已凝固的缝金属中化成分来不及扩合金元素的分布是均匀的，出所谓偏析现象P127）过冷度：融金属平衡态下的相变温与实际相变温度的差/液态金属温度与金属熔点之差（百度/金属学P44扩散氢：焊缝金属形间隙固溶体，一部分氢可以在焊缝属的晶格中由扩散。（P40）10.

拘束度：位长度焊缝在根部间隙产单位长度的弹性位移需要的力。（P249

问答题1.2.

焊接热循特点：P175答：1）热的温度高）加热的速度快）高温停留时间4自然条件连续冷却）局加热药芯焊丝特点：P114GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档答：1）接飞溅小

由于药芯丝中加入了弧剂而使弧稳定燃烧熔滴为均匀地射状过渡。所以焊接剑很少，并飞溅颗粒也小减少了清理焊缝的工GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档2）焊缝形美观

药芯焊丝化时所产生熔渣对于焊成形起着良的作用3）熔敷度高于实心焊流密度高所以焊丝熔速度快

由于药芯丝的电3.4.

4）可进全位置焊接，可以采用较的焊接电流焊条设计则：P94答：在技上必须满足计任务的要求达到各项技术指的规定，在造工艺上必须实可行，同时还要考到经济效益好，焊条的卫指标要先进，确保工的身体健。焊条设计据：P961)2)

被焊母材化学成分与学性能指标焊件的工条件，如工温度、工作压以及是否有耐磨性耐腐蚀性等殊要求GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档3)4)

施工现场焊接设备情以及施工的条等考虑电焊制造的生产艺条件。如采手工制造，还是螺旋压涂油压机涂制造等不的生产情况5.

脱氧剂选原则：P611)2)3)

脱氧剂在接温度下对的亲和力应比焊金属对氧的亲力大脱氧的产应不溶于液金属，其密度应小于液态金属的度必须考虑氧剂对焊缝分、性能以及接工艺性能的影响6.

熔渣分子论要点：1）液态渣是由化合物分子组成的

其中包括化物的分、复合物的子以及氟化物硫化物的分子等GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档7.

2）氧化及其复合物处平衡状态3）只有由氧化物才能与和金属的应熔渣离子论要点：液态熔渣由阴阳离子成的电中性溶1离子的分和相互作用决于它的综合2

离子综合矩表示为：综矩=z/rGAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档3的过程

熔渣与金的作用过程原子与离子交电荷8.

焊条工艺能（P84-P88）答：焊接弧的稳定性焊缝成形、在种位置焊接的适性、飞溅、渣性、焊条的化速度、药发红的程以及焊条发量等。9.

熔渣物理性。

熔渣碱度粘度、表面力、熔点10.

联生结晶（P118答：熔合附近加热到熔化状态基本属的晶粒表面，自发晶核就附在这个表面，并以柱状晶的形态焊缝中心生，形成所谓的互结晶叫联生结晶。三、分析1.

手工电弧分哪几个反区，各反应区点和反应条件是什么GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档2.

答：a)药皮反应区：应区的温度范从至药皮的反熔点，主要化反应有：水的蒸发、某些物质的解和铁合金氧化。b)滴反应区熔滴形成、长到过渡至熔中都属于区。特点有熔滴的温度高熔滴与气体和熔渣的触面积大，相之间的反应间段，熔滴与熔渣发强烈的混合主要物化反应：气体的分解和溶解金属的蒸发金属及其合金分的氧化和还原、以焊缝金属的金化等。c)池反应区反应速度比熔阶段小，在个反应过中的贡献也小。分析铁锈酸性和碱性条的影响，哪焊条影响更大（P89-P94）答：酸性条对铁锈、污等灵敏性小且不易发生气孔而碱性焊条铁锈、油污的敏度较大，会产生很气体。碱性条影响大。GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档3.4.

分析酸碱焊条的冶金能和工艺性能什么区别（P92-94）答：a)酸性焊条：焊工艺性能好，缝金属塑性韧性差，要用于焊接碳钢和强度级低的低合金钢；b)性焊条：接工艺性能差焊缝金属塑韧性高，缝金属含氢极低，适合焊重要的焊接结构和大数低合金钢分析焊接程中气体的源以及对焊缝量的影响(P29GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档答：气体来源：主要源于焊接材料热源周围的空气也是种难以避免来源，还有焊表面上和母材坡口附的铁皮、铁、油污、油漆吸附水，还有高温蒸所产生的气等。氢对焊接量影响：1）氢2）冷裂纹3）白点氮对焊接量的影响：1）形气孔，当焊金属结晶速大于他的速速度时，氮气焊缝结晶之前来不及出，就留在缝金属中形成孔；2）降低焊缝金的力学性能氮可以提高低钢和低合金钢焊缝金强度，但是降低塑性和韧；3时效脆化焊缝属中过饱和氮其实是处于稳定状态。在经过一时间后过饱和的氮会针状的Fe4N的形式析出，而导致焊缝属脆化。氧对焊接量的影响：GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档5.

1）随着氧含量的增加，其强度、塑性及韧性指标都要降，冲击韧下降尤为明显氧还引起热脆性、冷性及实效硬；2导致气的产生。溶解在熔池的氧与熔池金属中碳反应，生CO气体，而CO气体与熔池金属是不容的，如在池结晶时CO气泡来不及逸出，则在缝中形成CO孔；3）合金元素的烧损，在焊接高温作用下，氧使焊缝金中有益合金素烧损，焊缝能达不到母材的水平分析气孔生的机理及状特征(P144-P145)答：气孔生的机理：生气孔的过程由三个相互联系又彼此不同阶段所组成：1)泡的生核，应具备两个条件：1液金属中有过饱和气体；2生要有能消。2)泡长大，泡核形成以后要继续长大GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档6.

3)泡上浮，泡核形成之后在熔池金属过一个短的长大过程便从液态金属向外逸出。气孔的特：环形椭圆形旋涡状和毛虫状分析气孔生的影响因及其防治措施(P145-P147)答：影响素：1、冶金素的影响：（1熔渣氧化性的影。（2）焊条皮和焊剂影响，）铁锈及水分对产生气孔的响；GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档7.8.

2、工艺素的影响：）焊接工艺参的影响，(2)流种类和性的影响，(3)艺操作方面影响。防治措施：选用合规范，以利于熔渣浮出；多层焊时注意清渣；条摆动，以利渣；保护熔池，防治气侵入。结晶裂纹特征及其形过程（P221-P223）答：特征产生在焊缝状晶的交界处焊缝中心；多呈向分布在焊中心；表面无属光泽，常有氧化颜；通常在含磷及其他杂质高的碳钢、低合金钢单向奥氏体中形成。形成过程焊缝金属凝结晶的后期，熔点共晶形成态薄膜同时由于收而受到了拉应力，液态薄膜成了薄弱地，在拉伸应力用下开裂而形成结晶纹。结晶裂纹影响及防治施（P225-P231）GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档9.

答：影响素：冶金因对产生结晶裂的影响：合金状态图类型和结晶度区间，合金素对产生结晶裂纹的响凝固结晶组织形对结晶裂纹影响；力学因素产生结晶裂的影响。防治措施冶金因素方：控制焊缝中，磷，碳等有害质的含量，善焊缝凝固结，细化晶粒是提高抗性的重要途；工艺因素方：焊接工艺及参数，头形式，焊次序延迟裂纹特征及形成程（P245-P246）答：特征从潜伏、萌、扩展，以至裂是具有延迟特的。形成过程金属部的缺陷提供潜在裂源，在应力的用下，这些观缺陷的前沿成了三向应力区，诱氢向该处扩并聚集。当氢浓度达到一定程度的候，一方面生较大的应力另一方面阻GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档10.

碍位错移而使该处变，当应力进一加大时，促使缺陷扩而形成裂纹延迟裂纹影响因素及止措施（P251-P264、PPT第五章66-68）答：影响素：（1）钢种化学成分的影响（2）拘束应力的响（3）氢的有害影响（4）焊接工对冷裂纹的影1焊接线能量影响预热的影响、焊后后热影响4、多层焊的影响防治措施1、控制母材的化学分2、合理选择使用焊接材、选用合适的焊接工艺参数4、加强工质量管理11.

再热裂纹形成原因及治措施（P266-P273）GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档12.

答：形成因：再热裂外的产生是由界优先滑动导致裂形核)而生和扩展也就是说，在焊后再热理时，残余力松弛过程中粗晶区应力集中部位晶界滑动变量超过了该部的塑性变形能力，就产生再热裂。防治措施选择合理的接方法，选用匹配材料、接时需要预和后热、焊接低残余应力和避免应集中的相关陷、、减小过程度，减小晶粒的大。层状撕裂产生过程及治措施）答:产生过程：板结构的T形或角接接头往往承受很大的Z向应力和应变。当应变量超过母材金属的向塑性变能力时,金属中的层夹杂与基体属发生分离，形成微裂。在应力的进一步作用下微裂沿夹物所在的平扩展，成为谓的“平台”这些相互平，起先并不贯的“平台扩展到一定尺彼此接近，在剪切应力作用下平台间金属产生剪切坏形成所GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档谓的“剪壁”状撕裂是由这些平台剪切壁构成的阶梯状纹。防治措施1

选用具有好抗层状撕性能的金属材：（1精炼（2控制硫化物杂形态2

设计和工上的措施：））））

应尽量避单侧焊缝改双侧焊缝在强度允的情况下，量采用焊接量的对称角焊来代替焊接大的全焊透焊，以避免产过大的应力应在承受z向应力的侧开坡口对于T形头，可横板上预先焊一层低强的熔敷属，以防止根出现裂纹，时亦可缓和板的Z向应GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档）四、填空

为防止由裂引起的层撕裂，应尽量用一些防止裂的措施，降低氢量、适提高预热、制层间温度。1.2.3.

实现焊接基本条件是：加热加压或两者并用（P1手工焊的量来源有那：电弧热、化热、电阻热高频感应、摩擦热、离子焰、电子、激光束。（P3手工焊熔过渡形式：路过渡、颗粒过渡、附壁过渡(P17)GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档4.5.6.7.8.9.10.11.

手工焊分几个反应区药皮反应区、滴反应区、熔池反应(溶滴的平温度：1800-2400（P25）融池的平温度熔池的均温度1600-1900℃（P26）焊接区内气体有哪些CO2、H2O、N2金属和熔渣蒸汽以及他分解和电离的物组成的混合物。（P33氮氢在金属中的溶解度在什么情况下发生突变;液固状态（P34）焊缝中的可分为:余氢和扩散氢熔渣的作：机械保护用、改善焊接艺性能的作用、冶金理的作用。（P52熔渣中的氧化硅，二化氮是什么氧物：酸性氧化物。（P53GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档12.13.14.15.16.17.18.19.

熔渣中的化钙氧化锰化镁是什么氧物：碱性氧化物。（P53熔渣的物特性包括：度，表面张力熔点（课本P57-58）熔渣对金的氧化：扩氧化，置换氧（课本P58）脱氧的方有哪些：先脱氧，沉淀脱，扩散脱氧（课本P61）合金过度损失：残留失，氧化损失第一章课件133页药皮中加什么物质可增加电弧稳定：电力电位低的物质课本P84）熔渣的粘随温度变化是什么渣碱性课本P56熔渣的粘随温度变化是什么渣：含多的酸性2渣（课本P56）GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档20.

熔渣的线胀系数与金线膨胀系数差越大，性能有什么变，脱渣性越。21.

熔渣的氧性越强，脱性会怎么样

越差22.23.24.

焊剂可分那两种形式熔炼焊剂和烧焊剂(P99)焊缝中的析包括哪些显微偏析、区偏析、层状偏析。氢气孔的面特征：出在焊接表面上气孔的断面形状如同钉状，在焊的表面上看呈叭口状，气孔的四周光滑的内壁(P142)GAGGAGAGGAFFFFAFAF

精品文档25.

N

气孔的断特征:多在焊缝表面，多情况下成堆出现，与窝相似。26.

CO

气孔的断特征:沿结晶方向分布，些像条虫状27.28.

卧在焊缝部P143)熔渣的氧性越强将产什么气孔:P147熔渣的还性越强将产什么气孔:

一氧化碳孔氢气孔P14729.

焊缝中的渣有哪些

氧化物氮化物硫化物P15030.

焊缝的振结晶有哪几形式:超声振动电磁振动。P157

低频机械动、高频31.32.

根据焊接艺，利用焊接cct图可以预测什性能准确判断影响区的组、性能和抗裂。P179低碳低合钢的热影响有哪几个区熔合、过热区、相变结晶区、不全重结晶区。P18533.

淬火钢和质钢的热影区有哪几个区和不完全火区(P187)GAGGAGAGGAFFFFAFAF

完全淬火

精品文档34.

容易产生晶裂纹的固阶段温度区叫么温度区:脆性温度(P223)35.

含镍磞元的钢对什么纹敏感

液化裂纹36.

产生冷裂的三个主要素:

钢