材料焊接性

焊接性：同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。

工艺焊接性：指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。

冶金焊接性：熔焊高温下的熔池金属与气相、熔渣等相之间发生化学冶金反应所引起的焊接性变化。

屈强比：屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比（σs/σb）

焊缝强度匹配系数：焊缝强度与母材强度之比S＝(σb)w/(σb)b，是表征接头力学非均质性的参数之一。碳当量法：各种元素中，碳对冷裂纹敏感性的影响最显著。可以把钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略评定钢材冷裂纹倾向的参数指标，即所谓碳当量（CE或Ceq）。

点腐蚀：金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微，而分散发生的局部腐蚀

应力腐蚀：不锈钢在特定的腐蚀介质和拉应力作用下出现的低于强度极限的脆性开裂现象。

1、影响材料焊接性的因素：材料、设计、工艺和服役环境

2、合金结构钢按性能分类可分为：强度用钢和低中合金特殊用钢

3、强度用钢：热轧及正火钢、低碳调质钢、中碳调质钢

4、焊缝中存在较高比例针状铁素体组织时，韧性显著提高，韧脆转变温度降低

5、低碳调质钢的种类：高强度结构钢、高强度耐磨钢、高强度韧性钢；成分：碳质量分数不大于0.22％。热处理的工艺一般为奥氏体化→淬火→回火，经淬火回火后的组织是回火低碳马氏体、下贝氏体或回火索氏体

6、中碳调质钢成分：含碳量Wc=0.25％~0.5％较高，并加入合金元素（Mn、Si、Cr、Ni、B）以保证钢的淬透性

7、提高耐热钢的热强性三种合金方式：基体固溶强化、第二相沉淀强化、晶界强化

8、不锈钢的主要腐蚀形式：均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀

9、铜及铜合金分为工业纯铜、黄铜、青铜及白铜

10、不锈钢的分类：按化学成铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢

按用途不锈钢、抗氧化钢、热强钢

按组织奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢、铁素体-奥氏体双相钢、沉淀硬化钢

11、铝合金的性质：化学活性强、表面极易氧化、导入性强、易造成不溶合、易形成杂质

12、铸铁分为：白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁

13、引起应力腐蚀开裂条件：环境、选择性的腐蚀介质、拉应力

1、材料焊接性包含的两个含义

一是材料在焊接加工中是否容易形成接头或产生缺陷；

二是焊接完成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。

2.焊接性的影响因素

1、材料因素：母材的化学成分，状态，性能

2、设计因素：接头的应力状态，能否自由变形

3、工艺因素：焊接方法和工艺措施

4、服役环境：服役温度、服役介质、载荷性质

3、“小铁研”实验的条件

1) 试验条件试验焊缝选用的焊条应与母材相匹配，所用焊条应严格烘干。试

验焊接参数：焊条直径4mm，焊接电流（170±10）A，焊接电压（24±2）V，焊接速度（150±10）mm/min

2) 检测与裂纹率

计算表面裂纹率Cf ∑lf —表面裂纹长度之和，L—试验焊缝长度

计算根部裂纹率Cr ∑lr—根部裂纹长度之和

计算断面裂纹率Cs ∑Hs—5个断面裂纹深度的总和，

4、焊接材料的选择要点∑H—5个断面焊缝最小厚度发总和

(1) 选择与母材力学性能匹配的相应级别的焊接材料

(2) 同时考虑熔合比和冷却速度的影响

(3) 考虑焊后热处理对焊缝力学性能的影响

5、低碳调制钢焊接时要注意两个基本问题

①要求马氏体转变时的冷却速度不能太快，使马氏体有一“自回火”作用，以防止冷裂纹的产生；②要求在800~500℃之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界速度。6、中碳调制钢热裂纹、冷裂纹敏感性高的原因

中碳调质钢含碳量及合金元素含量较高，焊缝凝固结晶时，固-液相温度区间大，结晶偏析倾向严重，焊接时易产生结晶裂纹，具有较大的热裂纹敏感性。

中碳调质钢对冷裂纹的敏感性之所以比低碳调质钢大，除了淬硬倾向大外，还由于Ms

点较低，在低温下形成的马氏体难以产生“自回火”效应。

7、晶间腐蚀产生的机理

机理是过饱和固溶的碳向晶粒边界扩散，与晶界附近的铬结合形成铬的碳化物Cr23C6

或（Fe,Cr)C6(常写成M23C6），并在晶界析出，由于碳比铬的扩散快得多，铬来不及从晶内补充到晶界附近，以至于邻近晶界的晶粒周边层Cr的质量分数低于12%，即所谓“贫铬”现象，从而造成晶间腐蚀。

8、奥氏体不锈钢易产生热裂纹的原因

1）奥氏体钢的热导率小和线膨胀系数大，较大拉应力

2）奥氏体钢易于联生结晶形成方向性强的柱状晶的焊缝组织，有利于有害杂质偏析，而促使形成晶间液膜。

3）奥氏体钢合金组成较复杂，易溶共晶多

9、为什么18-8奥氏体不锈钢焊缝中要求含有一定数量的铁素体组织？通过什么途径控制焊缝中的铁素体含量

焊缝中δ相的有利作用①可打乱单一γ相柱状晶的方向性，不致形成连续贫Cr层；②δ相富Cr，有良好的供Cr条件，可减少γ晶粒形成贫Cr层。

为获得δ相，焊缝成分必然不会与母材完全相同，一般须适当提高铁素体化元素的含量，或者说提高Creq/Nieq的值。Creq称为铬当量，为把每一铁素体化元素，按其铁素体化的强烈程度折合成相当若干铬元素后的总和

10、铝及铝合金熔焊产生气孔的原因及防止途径

原因：1）氢的溶解性，平衡条件下氢的溶解凝固点从0.69mL/100g突降到0.036mL/100g，相差越20倍2）铝的导热性很强，在同样的工艺条件下，铝溶合区的冷却速度为高强钢焊接的4~7倍，不利于气泡浮出，更易于促使形成气泡

途径：1）限制氢溶入熔融金属，或者是减少氢的来源，或者减少氢与熔融金属的作用时间2）尽量促使氢自熔池逸出，即在熔池凝固之前使氢以气泡形式及时排除，这就要改善冷却条件以增加氢的逸出时间

11、关于MIG焊和TIG焊对弧柱气氛中水分的敏感性区别

MIG焊时，焊丝以细小熔滴形式通过弧柱落入熔池，由于弧柱温度高，熔滴比表面积大，熔滴金属易于吸收氢：TIG焊时，熔池金属表面与气体氢反应，因比表面积小和熔池温度低于弧柱温度，吸收氢的条件不如MIG焊时容易。同时，MIG焊的熔深一般大于TIG焊的熔深，也不利于气泡的浮出。所以，在同样的气氛条件下，MIG焊时，焊缝气孔倾向比