过程装备与检测复习题

一.、射线探伤原理：利用射线检测时，若被检工件内存在缺陷，缺陷与工件材料不同，其对射线的衰减程度不同，且透过厚度不同，透过后的射线强度则不同。

若射线原有强度为J0，
透过工件和缺陷后的射线强度分别为J和Jx。

胶片接受的射线强度不同，冲洗后可明显反映出黑度差部位，即能辨别出缺陷的形态、位置等。

超声波检测原理：超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检测材料内部缺陷的无损探伤方法。

磁粉检测原理：当一被磁化的工件表面和内部存在缺陷时，缺陷的导磁率远小于工件材料，磁阻大，阻碍磁力线顺利通过，造成磁力线弯曲。

如果工件表面、近表面存在缺陷，则磁力线在缺陷出会逸出表面进入空气中，形成漏磁场。

此时若在工件表面撒上导磁率很高的磁性铁粉，在漏磁场处就会有磁粉被吸附，聚集形成磁痕，通过对磁痕的分析即可评价缺陷。

X射线适用于深度大的，超声波和磁粉用于浅层次的，渗透检测用于表层的。

超声波衰减的主要原因：a 声束的扩散衰减b 超神波的散射衰减c介质吸收引起的衰减。

影响漏磁场强度的主要因素：a 外加磁场强度 b 缺陷的形状和位置 c 被检测材料的性质d 被检材料表面状态。

二、焊接接头分为四类：a 圆筒部分的纵向接头，球形封头与圆筒连接的环向接头，各类凸形封头中的所有拼焊接头以及嵌入式接管与壳体对接连接的接头，均为A类焊接接头 b 壳体部分的环向焊缝接头，锥形封头小端与接管连接的接头，长颈法兰与接管连接的接头，均为B类焊缝接头 c 平盖、管板与圆筒非对接连接的接头，法兰与壳体、接管连接的接头，内封头与圆筒的搭接接头以及多层包扎容器层板层纵向接头，均为C 类 d 接管、人孔、凸缘、补强圈与壳体连接的接头，均为D类。

焊接接头的基本形式有：对接接头、T形接头、角接头、搭接接头。

热影响区金属分为哪些区：半熔化区、过热区、正火区、部分相变区、再结晶区、蓝脆区。

反映焊接热循环曲线的特征参数（或者焊接性能的四个参数）有：加热速度、加热的最高温度、高温停留时间、冷却速度。

硬度高，不适合切削加工，材料脆，不适于铸造。

传热快的材料（高碳钢、铸铁），焊接性能不好。

部分相变区越窄，焊接接头性能越好。

焊接接头较薄弱的部位在影响区，而热影响区中的过热区又是焊接接头中最薄弱的区域。

影响过热组织的主要因素除化学成分外，就是焊接热循环。

调节焊接热循环的主要措施：改变焊接线能量的大小，可以改变焊接热循环的曲线形状；改善材料焊接前的初始温度如预热，可使冷却速度降低；采用后热等措施可使冷却速度改善等。

常用的焊接方法主要有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护电弧焊、电渣焊、堆焊、窄间隙焊等。

三、手工电弧焊的焊接规范：焊接电流、焊接电弧电压、焊接速度、焊接线能量、焊条直径、多层焊的层数、焊接冷却时间、焊接预热温度等。

焊条直径根据焊接工件的厚度来选择，焊接电流是最主要的焊接工艺参数，是影响焊接质量的关键。

焊接电流过小，电弧燃烧不稳定，对工件加热不充分，易造成未焊透、未熔合、气孔、夹渣等缺陷；焊接电流过大，易使焊条发红，药皮崩落和失效，使其保护作用下降，产生气孔使焊缝力学性能下降，还会引起熔化金属飞溅有严重，操作困难，影响接头成形，使热影响区增宽、晶粒粗大。

为此，焊接电流的选择，首先要保证焊接质量，其次再适当采用较大的焊接电流，提高生产效率。

焊接电弧电压的大小主要由电弧长度决定，电弧长则电压高，反之则低。

电弧过长则不稳定、熔深浅、熔宽增加，易产生咬边等缺陷，同时空气容易侵入，易产生气孔，飞溅严重，浪费焊条、电能，效率低。

生产中尽量采用短弧焊接，一般在2-6mm。

通常在保证焊缝熔透的情况下尽量采用较大的焊接速度。

厚板的焊接一般要开坡口，同时采用多层焊或多层多道焊，每层焊接厚度一般不超过5mm，手工电弧焊一次最大熔透深度为6-8mm，当每层厚度约等于焊条直径的0.8-1.2倍时，生产效率较高。

焊缝层数少，每层焊缝厚度太大时，则焊接线能量增大，晶粒粗大，导致接头的延性、韧性下降。

目前在焊接工艺参数的计算中，应用较广泛的是通过焊接冷却时间，选择合适的焊接工艺参数，同时利用钢的焊接连续冷却组织转
变图线算图来确定焊接工艺参数。

四、埋弧自动焊的设备分为两部分：电源和焊机。

埋弧焊直流电源电弧稳定，常用语焊接工艺参数稳定性要求较高的场合，小电流范围、快速引弧、短焊缝、高速焊接。

采用直流正接时，焊丝的熔敷率高；采用直流反接时，焊缝熔深大。

交流电源焊丝的熔敷率和焊缝熔深介于直流正接和直流反接之间，而且电弧的磁偏吹小。

交流电源多用于大电流埋弧焊和采用直流时磁偏吹严重的场合。

交流的空载电压一般要求在65V以上。

焊丝与焊剂是埋弧焊、电渣焊的焊接材料。

其主要作用于焊条焊芯和药皮的作用相似。

焊丝的种类焊丝按形状结构分类有实芯焊丝、药芯焊丝和活性焊丝；按焊接方法分类有埋弧焊焊丝、电渣焊焊丝、CO2焊焊丝、氩弧焊焊丝等；按化学成分分有低碳钢焊丝、普低钢焊丝、高合金钢焊丝、各种有色金属焊丝、堆焊用的特殊合金焊丝。

实芯焊丝的特点及应用如下：a 制造工艺成熟、质量好，是将热轧线材拉拔加工生产的 b 表面处理镀铜，可以有效防止焊丝锈蚀，改善焊丝的导电性和润滑性，有利于提高焊接工艺过程的稳定性，但应对铜的含量予以控制，否则可能降低焊缝金属性能。

C 应用广、品种多，已满足了锅炉、压力容器用钢材的焊接要求。

常用低碳钢也低合金钢埋弧焊焊丝有四类：低锰焊丝、中锰焊丝、高锰焊丝、Mn-Mo系列焊丝。

活性焊丝的特点及用途：增加电弧稳定性；减少阻碍熔滴脱落的电磁力，使熔滴易脱落；改变了熔滴过渡的性能，不会形成大熔滴，能呈细熔滴喷射过渡，减少了飞溅；主要用于气体保护焊。

焊剂按制造方法分有熔炼焊剂烧结焊剂陶质焊剂。

国内用量较大的是熔炼焊剂和烧结焊剂。

电渣焊焊剂与埋弧自动焊焊剂不同之处在于：前者能迅速、容易地形成电渣过程，并保证熔渣稳定，具有一定的电阻，使电能转化为热能，熔化金属，且具有适当的导电性、黏度，使电渣焊顺利进行。

埋弧焊焊接规范的选择：焊缝电流与焊缝熔深成正比；电弧电压与电弧长度成正比，随着电压增高，焊缝熔宽显著增大而熔深和余高略有减小；焊接速度对熔深和熔宽均有明显的影响，焊接速度小时，随焊接速度的增加，弧柱倾斜，有利于焊池金属向后流动，故熔深略有增加。

但焊接速度增大到一定数值后，由于线能量减小，熔深和熔宽都有明显减小。

实际生产中，为了提高生产率同时保证一定的线能量，在提高焊接速度的同时必须加大电弧功率，从而保证一定的熔深和熔宽。

五、气体保护电弧焊：直流正接：同样直径的钨极可用较大的电流，电弧稳定而集中，熔深大、效率高，大多数采用正接。

直流反接：钨极易熔化、烧损，电流小，熔深浅而宽，一般采用较少。

但反接时，有阴极清理作用，有利于铝、镁及其合金与易氧化的铜合金的焊接。

交流：其特点是负半波时，有阴极清理作用，正半波时，钨极不易熔化，许用电流较大。

存在的主要问题是直流分量的产生和电弧燃烧不稳定。

窄间隙焊的主要特点：1、坡口狭小，大大减小了焊缝截面面积，提高了焊接速度，一般常用I形坡口，宽度约为8-12mm 2、主要适用于焊接壁厚工件，焊接热输入量小，热影响区狭小，接头冲击韧性高3、由于坡口狭窄，采用惰性气体保护，电弧作热源，焊后残余应力低，焊缝含氢量少，产生冷裂纹和热裂纹的敏感性也降低4 对于低合金高强度钢及可焊性差的钢的焊接，可以简化焊接工艺5 可以进行全位置焊接6 与电渣焊和埋弧自动焊相比，同样一台设备的总成本降低30%-40%左右。

相同钢号相焊的焊缝金属的要求：1、碳素钢、碳锰低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，且需要控制抗拉强度上限2 落泪低合金钢的焊缝金属应保证化学成分和力学性能，且需控制抗拉强度上限 3 低温用低合金钢的焊缝金属应保证力学性能，特别应保证夏比低温冲击韧性 4 高合金钢的焊缝金属应保证力学性能和耐腐蚀性能 5 不锈钢复合钢板基层的焊缝金属应保证力学性能，且需控制抗拉强度上限，复层的焊缝金属应保证耐腐蚀性能，当有力学性能要求时还应保证力学性能。

复层焊缝好基层焊缝，以及复层焊缝与基层钢板交接处采用过渡层。

不同钢号相焊的焊缝金属的要求：1 不同钢号的碳素钢、低合金钢之间的焊缝金属应保证力学性能。

推荐采用与强度级别较低的母材相匹配的焊接材料 2 碳素钢、低合金钢与奥氏体高合金钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性能。

3 焊接材料必须要
有产品质量说明书，并符合相应标准的规定，且满足图样的技术要求，进厂时按要求质量保证体系规定验收或复验，合格后方可使用。