2015焊接冶金复习题

一、填空题1、金属材料的焊接性包括（工艺）焊接性和（使用）焊接性两方面的内容。

2、当碳当量CE小于（0.4% ）时，钢材焊接性优良，淬硬倾向小，焊接时不必（预热）。

3、斜Y形坡口对接裂纹试验焊完的时间应经（ 48 ）h后，才能开始进行裂纹的检测和剖析。

在这种试验中裂纹率低于（ 20% ），在实际结构焊接时就不致发生裂纹。

4、焊接冷裂纹的主要原因有（钢种的淬硬倾向）、（扩散氢的含量及其分布）和（拘束应力）三个方面。

5、钢中铬的质量分数大于（ 12% ）的钢称为不锈钢。

6、当奥氏体不锈钢形成（铁素体）双相组织时，体积分数控制在（ 5% ）范围内，其抗晶间腐蚀能力大大提高。

二、判断题（√）1.强度级别较高的低合金高强度钢焊接时，考虑到焊缝的塑性和韧性，可选用比母材强度低一级的焊条。

（×）2.凡是能够获得优质焊接接头的金属，焊接性都很好。

（√）3.正火热轧钢焊接的问题主要是焊接裂纹与焊接热影响区性能下降。

（×）4.中碳调质钢淬硬倾向十分明显。

（×）5.牌号为A137的焊条是碳钢焊条。

( ×)6. 减少焊缝含氧量最有效的措施是加强对电弧区的保护( × )7.珠光体耐热钢焊接用焊条的药皮类型都是属于碱性低氢钠型。

( √ )8．低碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、钛及其合金的钨极氩弧焊应采用直流正接。

( √ )9．CO2气体保护焊对奥氏体不锈钢还不适用。

( ×)10．焊接缺陷返修次数增加会使焊接应力减小。

（√）11.加热温度450-850℃是不锈钢晶间腐蚀的危险温度区，或称敏化温度区。

( ×)12．奥氏体不锈钢焊接时，如果焊接材料选用不当或焊接工艺不合理时，会产生应力腐蚀和冷裂方等问题。

( × )13．珠光体耐热钢焊条电弧焊焊后应立即进行正火。

三、选择题1.低合金结构钢焊接时最容易出现的裂纹是（ B ）。

A、热裂纹B、冷裂纹C、再热裂纹D、层状撕裂2.低温钢焊接时关键是要保证（D ）。

A、不产生冷裂纹B、接头的低温强度C、焊缝的低温耐蚀性能D、焊缝区和粗晶区的低温韧性3. 3.5Ni钢广泛应用于液化石油气及煤气工程，它属于（ C ）。

A、碳钢B、正火钢C、低温钢D、不锈钢4.金属焊接性的使用性能，主要是指（ A ）。

A、焊接接头在使用过程中的可靠性B、焊接接头出现各种缺陷的可能性C、焊接接头的承载能力D、焊接接头的强度5.低合金结构钢的合金元素总量小于( B )。

A、3%B、5%C、10%D、12%6.采用焊条电弧焊焊接20钢的厚板结构时应选用的焊条型号是( B )。

A、E4303B、E5015C、E4313D、E43167.中碳钢焊接时，应采用的焊接工艺措施是( A )。

A、小电流、慢焊速B、小电流、快焊速C、大电流、慢焊速D、大电流、快焊速8.斜Y形坡口焊接裂纹试验方法的试件两侧开双（ A ）坡口焊接焊缝，中间开斜Y型坡口焊接焊缝。

A、X型B、Y型C、斜Y形D、V型9. 为避免晶间腐蚀，奥氏体不锈钢中加入的稳定元素有（C ）两种。

A、锰和硅B、铬和碳C、钛和铌D、钼和钨10. 焊接( C )钢时，不得进行预热。

A、45B、12CrlMoVC、1Crl8Ni9TiD、18MnMoNb11.低碳钢焊芯的含碳量，应在保证焊缝与母材等强度的条件下越低越好，因此国标规定Wc不大于（ C ）。

A、0.01%B、0.02%C、0.10%D、0.30%12. （ B ）的焊缝含氢量最少，尤其是扩散氢含量极少，是一种超低氢的焊接方法。

A、焊条电弧焊B、CO2气保焊C、埋弧焊D、氩弧焊13. （ B ）缺陷对焊接接头危害性最严重。

A、气孔B、裂纹C、夹钨D、夹渣14.从防止( C)考虑，应减少焊接电流。

A、晶粒细化提高生产率的角度B、过热组织提高经济效益角度C、过热组织和细化晶粒的角度D、组织粗大保护电极的角度15.钢的碳当量( B)时，其焊接性优良。

A、C E＞0.4％B、C E＜0.4％C、C E＞0.6％D、C E＜0.6％18. 影响焊接性的因素有( D )。

A、抗氧化性、工艺因素、结构因素、材料因素B、材料因素、晶间腐蚀、工艺因素、结构因素C、材料因素、工艺因素、淬硬倾向、结构因素D、材料因素、工艺因素、结构因素、使用条件19.焊接18MnMoNb的钢材时，宜选用的焊条是( B )。

A、E4315B、E7015-D2C、E5015D、E601620. 球墨铸铁焊接时，产生裂纹的可能性比灰铸铁( A )。

A、大得多B、小得多C、一样D、以上均有可能21. 奥氏体不锈钢采用超低碳焊丝的目的是( D)。

A、防止热裂纹B、防止冷裂纹C、防止气孔D、防止晶间腐蚀四、名词解释1. 焊接性金属焊接性是指金属材料在限定的焊接施工条件下，焊接成规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。

金属焊接性的内涵：1 工艺(结合)性能：金属焊接时对缺陷的敏感性。

2 使用性能：焊成的接头在指定的使用条件下可靠运行的能力。

2.碳当量在钢材所含有的各种元素中，碳对冷裂敏感性的影响最显著，因此将钢中各种元素都按相当于若干含碳量折合并叠加起来即为“碳当量”，并以此来判断钢材的淬硬倾向和冷裂敏感性，进而推断钢材的焊接性。

3.热焊热焊一般是将焊件整体或局部预热到600～700℃进行补焊，焊后缓冷；4.半热焊热焊一般是将焊件整体或局部预热到300～400℃进行补焊，焊后缓冷；五、简答题1、什么是气孔，简要说明气孔分类及形成原因？焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能及时逸出而残留下来的空穴称之为气孔氢气孔，氮气孔，一氧化碳气孔和水蒸气孔形成原因：气孔的逸出速度小于焊接接头的冷却速度。

2、影响焊接性的因素有哪些？答：1）材料因素：材料因素包括化学成分、冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等。

2）工艺因素：工艺因素包括施焊方法(如手工焊、埋弧焊、气体保护焊等)、焊接工艺(包括焊接规范参数、焊接材料、预热、后热、装配焊接顺序)和焊后热处理等。

3）结构因素：结构因素包括焊接接头的设计形式、焊缝布置及截面形状等因素。

4）使用因素：使用因素指焊接结构的工作温度、负荷条件(动载、静载、冲击、高速等)和工作环境(化工区、沿海及腐蚀介质等)。

3、高碳钢的焊接工艺要点有哪些？答：1）高碳钢应先行退火，方能焊接。

2）采用结构钢焊条焊接时，焊前必须预热，一般为250～350℃以上。

焊接过程中还需要保持与预热一样的层间温度。

3）采取与焊接中碳钢相同的工艺措施，尽量减少熔合比，小电流、低的焊接速度，焊接中应尽量连续施焊不间断。

4）焊后焊件应立即送入炉中，在650℃保温，进行消除应力热处理。

5）工件刚度、厚度较大时，应采取减少焊接内应力的措施，例如合理排列焊道，分段倒退焊法，焊后锤击焊道等。

4、低碳钢在什么情况下焊接性会变差？答：①母材不合格，含碳、硫过高可能出现焊接裂纹；②采用旧转炉法生产的低碳转炉钢；③低碳沸腾钢；④焊接方法不当，热输入大；⑤对于厚板、刚性结构；⑥在低温(＜-10℃)下焊接；5、严寒条件下焊接低碳钢应采取哪些工艺措施？简述低碳钢的焊接性并指出在严寒条件下焊接时的注意事项。

答：1)焊前预热，焊接过程中严格保持层间温度不应低于预热温度。

2)采用低氢或超低氢型焊条。

3)定位焊时加大焊接电流，减慢焊接速度，适当增加定位焊缝的截面积和长度，必要时进行预热。

4)整条焊缝应尽量连续焊完，避免中断。

5)不应坡口面以外的母材上进行引弧，熄弧时需填满弧坑。

6)尽可能不在低温条件下进行弯板、矫正和装配焊件。

7）尽可能改善严寒下的劳动条件。

6、简述铝及铝合金焊接工艺要点？1．焊接方法常用的焊接方法有氩弧焊（TIG、MIG）、等离子弧焊、电子束焊、电阻焊及钎焊等。

2．焊接材料主要是为满足抗裂性研制的焊丝，其成分与母材有较大的差异。

为保证焊接时不产生裂纹。

3．焊前清理1）化学清理2）机械清理4．焊接工艺要点焊前一般不需预热，即使厚大工件也只需预热引弧部位。

5）焊后清理铝及铝合金气焊后，残留在焊缝表面及两侧的熔剂及焊渣会破坏铝材表面的氧化膜，引起接头腐蚀。

六、焊接实例分析1、Q345低合金高强钢焊接时母材的化学成分如下，计算其碳当量，并分析其焊接性（碳当量公式：CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(%)）Q345化学成分(%)：C＝0．090，Mn＝0．380，Ni＝0．220，Cu＝0．280，Cr＝0．350，Mo＝0．006，V＝0．006。

答：CE=（写出计算过程）Q345钢碳当量不超过0.4%，的焊接性较好，一般不需要预热。

Q345钢采用焊条电弧焊时，一般选用E50××型焊条。

焊接重要结构（如压力容器），应选用碱性焊条（E5015、E5016）。

对小厚度、坡口角度小或强度不高的产品，也可选用E43××型的碳钢焊条（E4315、E4316）。

2、1Cr18Ni9不锈钢焊接接头产生晶间腐蚀的原因是什么？怎样防止接头的晶间腐蚀？（1）产生晶间腐蚀的原因奥氏体不锈钢焊缝和HAZ敏化区的晶间腐蚀，都与敏化过程使晶界形成贫铬层有关。

焊缝产生晶间腐蚀可有两种情况：一种是焊态下已有Cr23C6析出，如多层焊缝的重复加热区域；另一种为接头在焊态下无贫铬层，焊后经过敏化温度区间，因而具有晶间腐蚀倾向。

奥氏体不锈钢在加热到450～850℃时，对晶间腐蚀最敏感，此温度区间称敏化温度区。

2）防止焊接接头产生晶间腐蚀的措施1）冶金措施①使焊缝金属具有奥氏体-铁素体双相组织，其铁素体的体积分数应在4％～12％范围内。

②在焊缝金属中渗入比铬更容易与碳结合的稳定化元素，如钛、铌、钽和锆等。

③超低碳有利于防止晶间腐蚀。

2）工艺措施①选择合适的焊接方法即热输入最小，让焊接接头尽可能地缩短在敏化温度区间停留时间；②焊接参数应在保证焊缝质量的前提下，采用小的焊接电流、最快的焊接速度；③在操作上尽量采用窄焊缝，多道多层焊，焊条或焊丝不摆动；并注意每焊完一道焊缝后，要等焊接处冷却至室温再进行下一道焊缝的焊接。

④强制焊接区的快速冷却；⑤进行固溶处理或稳定化处。

3.简述不锈钢腐蚀形式及特征。

（1）均匀腐蚀均匀腐蚀是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。

2）晶间腐蚀晶间腐蚀是起源于金属表面沿金属晶界发生的有选择的深入金属内部的腐蚀。

（3）点蚀点蚀是指在金属表面产生的尺寸约小于 1.0㎜的穿孔性或蚀坑性的宏观腐蚀。

（4）缝隙腐蚀缝隙腐蚀是金属构件缝隙处发生的斑点状或溃疡形宏观蚀坑，常发生在垫圈、铆接、螺钉连接缝、搭接的焊接接头等部位。

（5）应力腐蚀破裂应力腐蚀破裂是指在拉伸应力与电化学介质的共同作用下，因阳极溶解过程而引起的断裂。