(完整word版)焊接冶金学(基本原理)习题总结
焊接冶金学习题
焊接冶金学习题
绪论
1.试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别?
2.如何样才能实现焊接,应有什么外界条件?
3.能实现焊接的能源大致哪几种?它们各自的特点是什么?
4.焊接电弧加热区的特点及其热分布?
5.焊接接头的形成及其经历的过程,它们对焊接质量有何阻碍?
6.试述提高焊缝金属强韧性的途径?
7.什么是焊接,其物理本质是什么?
8.焊接冶金研究的内容有哪些
第一章焊接化学冶金
1.焊接化学冶金与炼钢相比,在原材料方面和反应条件方面要紧有哪些不同?
2.调控焊缝化学成分有哪两种手段?它们如何样阻碍焊缝化学成分?
3.焊接区内气体的要紧来源是什么?它们是如何样产生的?
4什么缘故电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度?
5.氮对焊接质量有哪些阻碍?操纵焊缝含氮量的要紧措施是什么?
6.手弧焊时,氢通过哪些途径向液态铁中溶解?写出溶解反应及规律?
7.氢对焊接质量有哪些阻碍?
8既然随着碱度的增加水蒸气在熔渣中的溶解度增大,什么缘故在低氢型焊条熔敷金属中的含氢量反而比酸性焊条少?
9. 综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的阻碍。
10.今欲制造超低氢焊条〔[H]<1cm3/100g〕,问设计药皮配方时应采取什么措施?
11. 氧对焊接质量有哪些阻碍?应采取什么措施减少焊缝含氧量?
12.爱护焊焊接低合金钢时,应采纳什么焊丝?什么缘故?
13.在焊接过程中熔渣起哪些作用?设计焊条、焊剂时应要紧调控熔渣的哪些物化性质?什么缘故?
14.测得熔渣的化学成分为:CaO41.94%、28.34%、23.76%、FeO5.78%、7.23%、3.57%、MnO3.74%、4.25%,运算熔渣的碱度和,并判定该渣的酸碱性。
(2021年整理)焊接冶金学(基本原理)
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本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)焊接冶金学(基本原理)的全部内容。
绪论
一、焊接过程的物理本质
1。焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接.
物理本质:1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)
2)微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合.
2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?
从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的.然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:
1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
焊接冶金学(基本原理)
绪论
一、焊接过程的物理本质
1.焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质:1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)2)微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合。
2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?
从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:
1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
二、焊接热源的种类及其特征
1)电弧热:利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2)化学热:利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。3)电阻热:利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。
4)高频感应热:对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源,在局部集中加热,实现高速焊接。如高频焊管等。
焊接冶金学试题
焊接冶金学试题
1. 引言
焊接冶金学是研究焊接过程中金属的物理、化学和力学行为的学科。理解焊接冶金学的原理和理论对于控制焊接过程、提高焊接质量和性能至关重要。本文将为读者提供一系列焊接冶金学试题,以测试他们对于焊接冶金学的理解和应用能力。
2. 试题
2.1. 选项题
1.在焊接中,金属的热影响区(HAZ)是指:
– A. 焊接接头周围未融化的区域
– B. 焊接接头表面的凝固区域
– C. 焊接接头的最强区域
– D. 焊接接头中最易发生冷裂纹的区域
2.焊接过程中,热输入对于焊接接头的影响包括以下哪些方面?
– A. 结晶形核和生长速率
– B. 焊接接头的收缩和残余应力
– C. 金属的晶粒尺寸和取向
– D. 焊接接头的硬度和韧性
3.以下哪一种焊接方式适用于焊接高碳钢?
– A. 氩弧焊
– B. 水下焊
– C. 摩擦焊
– D. 前向气保焊
4.焊接冶金学研究的焊接缺陷类型包括以下哪些?
– A. 轻气孔、重气孔和夹杂物
– B. 热裂纹、冷裂纹和焊缝裂纹
– C. 钢包损伤、表面缺陷和变形
– D. 硬化带、沉淀硬化和晶间腐蚀
5.对于不同类型的焊接接头材料,合适的焊接工艺参数是根据以下哪些方面选择的?
– A. 接头厚度、金属材料和焊接位置
– B. 焊接电流、焊接速度和焊接预热温度
– C. 气体保护、焊接电压和焊丝直径
– D. 焊接压力、焊接时间和焊接形变
2.2. 简答题
1.解释焊接冶金学中的固溶度和析出的概念,并说明它们对焊接接头性能的影响。
2.举例说明焊接过程中可能发生的两种热裂纹类型,并分析它们发生的原因和预防措施。
焊接冶金学(基本原理)
绪论
一、焊接过程的物理本质
1.焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质:1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)2)微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合。
2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?
从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:
1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
二、焊接热源的种类及其特征
1)电弧热:利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2)化学热:利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。3)电阻热:利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。
4)高频感应热:对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源,在局部集中加热,实现高速焊接。如高频焊管等。
焊接冶金学基本原理打印版
绪论
1)焊接:焊接是指被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件
的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。
2)焊接、钎焊和粘焊本质上的区别:
焊接:母材与焊接材料均熔化,且二者之间形成共同的晶粒;
钎焊:只有钎料熔化,而母材不熔化,
在连接处一般不易形成共同晶粒,只有在母材和钎料之间形成有相互原子渗透的机械结合;
粘焊:既没有原子的相互渗透而形成共同的晶粒也没有原子间的扩散,只是靠粘接剂与母材的粘接作用。
3)熔化焊热源:电弧热、等离子弧热、电子束、激光束、化学热。
压力焊和钎焊热源:电阻热、摩擦热、高频感应热。
4)焊接加热区可分为活性斑点区和加热斑点区
5)焊接温度场:焊接时焊件上的某瞬时的温度分布称为焊接温度场。
6)稳定温度场:当焊件上温度场各点温度不随时间变化时,称之
7)准稳定温度场:恒定功率的热源作用在焊件上做匀速直线运动时,经过一段时间后,焊件传热达到饱和状态,温度场会达到暂时稳定状态,并可随着热源以同样速度移动。
8)焊接热循环:在焊接热源的作用下,
焊件上某点的温度随时间的变化过
程。
第一章
1)平均熔化速度:单位时间内熔化焊芯质量或长度。
平均熔敷速度:单位时间内熔敷在焊件上的金属质量称为平均熔敷速度。
损失系数:在焊接过程中,由于飞溅、氧化、蒸发损失的一部分焊条金属(或焊丝)质量与熔化的焊芯质量之比称焊条损失系数。
熔合比:焊缝金属中,局部熔化的母材所占的比例。
熔滴的比表面积:表面积与质量之比
2)熔滴过渡的形式:短路过渡、颗粒状
过渡和附壁过渡。
焊接冶金学考点总结
焊接冶金学考点总结
第一篇:焊接冶金学考点总结
焊接工艺克服阻碍金属表面密切接触的两项措施1对被焊接的材质施加压力2对被焊材料加热(局部或整体)焊接被焊工件的材质(同种或异种)通过加热或加压或二者并用用或不用填充材料使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程焊接、钎焊、粘焊本质区别1焊接母材与焊接材料均熔化且二者形成共同的晶粒2钎焊只有钎料熔化而母材不熔化在连接处一般不容易形成共共同晶粒只有在母材与鲜钎料之间形成有相互原子渗透的机械结合3粘焊既没有原子的相互渗透而形成共同的晶粒也没有原子间的扩散只是靠粘接剂与木材的粘接作用熔焊热源电弧热、等离子弧热、电子束、激光束、化学热压力焊钎焊热源电阻热、摩擦热、高频感应热焊接加热区分为活性斑点和加热板点区焊接热循环在焊接热源的作用下焊件上某点的温度随时间变化的过程熔滴过渡形式1短路过度2颗粒状过度3附壁过度短路过渡:在短弧焊时焊条端部的熔滴长大到一定尺寸与熔池发生接触形成短路电弧熄灭的现象(同时在各种力的作用下熔滴过渡到熔池中电弧重新引燃)熔滴的过渡形式尺寸和过度频率取决于药皮的成分与厚度、焊芯直径、焊接电流和极性等因素,碱性焊条在较大的焊接电流范围内主要是短路过度和大颗粒状过度,酸性焊条主要是细颗粒状和附壁过度熔滴越细小其比表面积(表面积/质量)越大增大焊接电流或药皮中加入表面活性物质等可使比表面积增大有利于加强冶金反应L(熔池长度)=UI*P(比例系数)熔滴阶段的反应主要是在焊条末端进行的手工电弧焊三反应区药皮熔滴熔池熔滴反应区特点1熔滴温度高2熔滴和气体和熔渣的接触面积大3各项之间的反应时间短4熔滴和熔渣发生强烈的混合熔滴反应区主要物化反应1气体的溶解和分解2金属的蒸发3金属及其合金成分的氧化还原4焊缝金属的合金化(反应时间最短、温度高、接触面积大、有强烈的混合所以冶金反应最激烈,许多反应可达到接近终了的程度,对焊缝成分影响最大)熔合比焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例氮:对焊接质量的影响
焊接冶金学(基本原理)
绪论
一、焊接过程的物理本质
1.焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质:1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)2)微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合。
2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?
从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:
1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
二、焊接热源的种类及其特征
1)电弧热:利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2)化学热:利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。3)电阻热:利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。
4)高频感应热:对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源,在局部集中加热,实现高速焊接。如高频焊管等。
swjtu焊接冶金学考试复习总结
焊接冶金学考试复习总结
编辑:章敏
§金属焊接性及其试验方法
一、金属焊接性的定义:金属材料在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度以及该接头能否在使用条件下可靠运行。它包括两方面的内容:工艺焊接性和使用焊接性。工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下,能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。使用焊接性是指焊接接头或整体结构满足各种使用性能的程度,其中包括常规的力学性能、低温韧性、高温蠕变、疲劳性能、持久强度,以及抗腐蚀性和耐磨性等。
二、影响焊接性的因素内因+外因 1. 材料因素母材、焊接材料 2. 工艺因素焊接方法、焊接工艺参数和焊接顺序、焊后热处理等 3 . 结构因素结构形式、接头形式、接口断面的过渡、焊缝的位臵,以及某些部位焊缝的集中程度造成多向应力的状态等 4. 使用条件工作温度、受载类别和工作环境等。
三、常用焊接性试验方法:斜Y形坡口焊接裂纹试验法主要用于评定母材金属焊接热影响区的冷裂纹倾向。拘束焊缝为双面焊缝,事先焊好,实验焊缝可在不同温度下施焊,焊后静臵24h再检测解剖计算裂纹率。
§合金结构钢的焊接
一、热轧正火钢(热轧:σs=294~343N/mm2,基本上属于C-Mn和Mn-Si系钢种;正火:σs=343~490N/mm2,C-Mn,Mn-Si系基础上加V,Nb,Ti,Mo 等,在固溶强化基础上,通过沉淀强化和细化晶粒来↑σb,保证韧性。0 (一)热裂纹一般含碳量都较低,含Mn量较高,Mn/S比达要求,抗裂热性好,正常情况下不会出现热裂纹。当材料成分不合格,或严重偏析使局部C、S偏高时,Mn/S可能低于要求而出现热裂纹。
焊接冶金学(基本原理)
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绪论
一、焊接过程的物理本质
1.焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质:1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)
2)微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合.
2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?
从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层.这样,就会阻碍金属表面的紧密接触.
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:
1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触.
2)对被焊材料加热(局部或整体)对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
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绪论
一、焊接过程的物理本质
1.焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质:1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)2)微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合。
2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?
从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:
1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
二、焊接热源的种类及其特征
1)电弧热:利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2)化学热:利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。3)电阻热:利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。
4)高频感应热:对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源,在局部集中加热,实现高速焊接。如高频焊管等。
焊接冶金学习题及答案
一.名词解释
1.焊接:被焊工件的材质(同质或异质),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充
材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性的连接的工艺过程。
2.熔合比:在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。
3.交互结晶:熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表面,非自发晶核就依附在这
个表面上,并以柱状晶的形态向焊缝中心生长,形成所谓交互结晶。
4.焊缝扩散氢:由于氢原子和离子的半径很小,这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由
扩散,故称扩散氢。
5.拘束度:单位长度焊缝,在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。
6.熔敷系数:真正反映焊接生产率的指标。
7.熔敷比表面积:熔滴的表面积Ag与其质量pVg之比。
8.应力腐蚀:焊接构件,如容器,管道等在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种
延迟破坏现象,称为应力腐蚀裂纹。
9.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。10.在热裂纹:厚板焊接结构,并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材,在进行消除应力
热处理或在一定温度下服役的过程中,在焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹为在热裂纹。
11.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。
12.热循环曲线:焊接过程中热源沿焊件移动时,焊件上某点温度由低而高,达到峰值后,
又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。
13.焊接线能量:热源功率q与焊接速度v之比。
二.简答
1.氢对焊接质量有哪些影响?控制焊缝含氢量的主要措施是什么?
焊接冶金学复习提纲
概念题
1、焊接热过程 2、加热斑点、斑点半径和热流密度 3、焊接热循环及其主要参数 4、焊接熔渣的主要类型 5、熔合比
焊接冶金原理复习题(焊接热过程)
1、什么是焊接,简述熔化焊接过程的物理本质。
2、简述«焊接冶金学»课程的学习内容。 3、常用焊接热原的种类及其特征。 4、简述焊接电弧热输入的特点及分布特征 5、何谓温度场?何谓准稳态温度场?简述焊接 热过程的特点。 6、简述焊接温度场的影响因数。 7、简述焊接热过程的作用 8、焊接热循环曲线的主要参数有哪些,焊接热循 环过程有何特点。
焊接材料
• 焊条的工艺性能包括哪些方面?焊条的 工艺性能对于焊条及焊接质量有什么意 义? • 埋弧焊时,如何考虑焊丝与焊剂的配合? • 分析J422焊条焊接时的冶金反应行为。 • 常用焊接材料类型有哪些?
熔池凝固与固态相变
• • • • • • • • • • • • • 与铸锭凝固相比,焊缝金属凝固的条件有何特点? 金属凝固的能量条件和温度条件是什么? 过冷度对结晶形态有何影响? 何谓成分过冷?分析焊缝金属结晶速度,温度梯度对成分过冷和 结晶形态的影响,简述熔池的结晶形态。 分析熔池的结晶速度与焊接速度的关系? 分析焊缝化学不均匀性,为什么会形成这种不均匀性? 简述焊接熔池凝固组织的特点。 以低合金为例,说明焊缝金属可能出现的显微组织。 以低合金为例,说明针状铁素体、下贝氏体和板条马氏体的形成 条件、组织形态及其性能。 论述焊接气孔的种类、形成原因和防止措施? 某厂用J507焊条焊接时,在引弧和弧坑处产生气孔,分析其原因, 并提出解决办法 论述焊接金属中夹渣的种类、形成原因和防止措施? 改善低碳钢焊缝金属显微组织和性能的途径有哪些?
焊接冶金学(基本原理)习题
焊接冶金学(基本原理)习题
绪论
1.焊接、钎焊和粘接之间的本质区别是什么?
2.如何实现焊接,应具备哪些外部条件?
3.能实现焊接的能源大致哪几种?它们各自的特点是什么?
4.焊接电弧加热区的特点
及其热分布?
5.焊接接头的形成和工艺,以及它们如何影响焊接质量?
6.试着描述提高焊缝金属强
度和韧性的方法?7.什么是焊接及其物理本质是什么?8.焊接冶金研究的内容是什么
第一章焊接化学冶金
1.焊接化学冶金和炼钢在原材料和反应条件上的主要区别是什么?
2.控制焊缝化学成
分的两种方法是什么?它们如何影响焊缝的化学成分?3.焊接区域的主要气体来源是什么?它们是如何形成的?4为什么在电弧焊接过程中,熔融金属中的氮含量高于其正常溶解度?
5.氮气对焊接质量有什么影响?控制焊缝含氮量的主要措施是什么?
6.手工电弧焊时,氢
通过哪些途径溶解到铁水中?写下溶解反应和规律?7.氢气对焊接质量有什么影响?
8既然随着碱度的增加水蒸气在熔渣中的溶解度增大,为什么在低氢型焊条熔敷金
金属中的氢含量小于酸性电极中的氢含量?
9.综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。
10.为了制造超低氢电极([H]<1cm3/100g),在设计涂层配方时应采取哪些措施?11.氧气对焊接质量有什么影响?应采取什么措施来降低焊缝中的氧含量?12.低合金钢的保
护焊应使用哪种焊丝?为什么?
13.在焊接过程中熔渣起哪些作用?设计焊条、焊剂时应主要调控熔渣的哪些物化性质?为什么?
14.测定的炉渣化学成分为:CaO4194%、28.34%、23.76%、feo5。78%、7.23%、3.57%、mno3。74%,4.25%,计算炉渣的碱度和碱度,判断炉渣的酸碱度。
焊接冶金学课后习题答案
焊接冶金学课后习题答案
焊接冶金学课后习题答案
在学习焊接冶金学的过程中,课后习题是巩固知识、检验理解程度的重要环节。下面我将为大家提供一些焊接冶金学课后习题的答案,希望能对大家的学习有
所帮助。
1. 什么是焊接冶金学?
焊接冶金学是研究焊接材料的组织结构、性能和焊接过程中材料的变化规律的
学科。它涉及材料科学、金属学、物理学等多个学科的知识。
2. 焊接冶金学的研究对象有哪些?
焊接冶金学主要研究焊接材料的组织结构、性能和焊接过程中材料的变化规律。焊接材料包括焊接接头的母材和焊接填充材料。
3. 焊接过程中,焊接材料的组织结构会发生怎样的变化?
焊接过程中,焊接材料的组织结构会发生晶粒生长、相变、固溶体形成等变化。焊接接头的母材和焊接填充材料的组织结构会发生显微组织的改变,从而影响
焊接接头的性能。
4. 焊接冶金学中的固相变化有哪些?
焊接冶金学中的固相变化包括固溶体形成、固溶体析出、相变等。固相变化会
改变焊接材料的组织结构和性能。
5. 焊接材料的选择有哪些原则?
焊接材料的选择应遵循以下原则:
- 与母材具有相似的化学成分和力学性能;
- 具有良好的焊接性能,包括焊接工艺性能和焊接接头性能;
- 适应工作环境的腐蚀性和高温性能。
6. 焊接接头的性能评价指标有哪些?
焊接接头的性能评价指标包括强度、韧性、硬度、耐腐蚀性等。这些指标可以
通过实验测试和理论计算来评估。
7. 焊接接头的缺陷有哪些?
焊接接头的缺陷包括气孔、夹杂物、裂纹等。这些缺陷会降低焊接接头的强度
和韧性。
8. 焊接接头的质量控制措施有哪些?
焊接接头的质量控制措施包括焊接工艺参数的控制、焊接材料的选择和预处理、焊接接头的检测等。通过这些措施可以提高焊接接头的质量。
(完整word版)焊接冶金学(基本原理)
绪论
一、焊接过程的物理本质
1。焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质:1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)
2)微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合。
2。怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?
从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:
1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触.
2)对被焊材料加热(局部或整体)对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
二、焊接热源的种类及其特征
1)电弧热:利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2) 化学热:利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。
3) 电阻热:利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。
4) 高频感应热:对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源,在局部集中加热,实现高速焊接.如高频焊管等。
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焊接冶金学(基本原理)
部分习题及答案
绪论
一、什么是焊接,其物理本质是什么?
1、定义:焊接通过加热或加压;或两者并用,使焊件达到原子结合,从而形成永久性连接工艺。
2、物理本质:焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合,对于金属而言,既实现了金属键结合。
二、怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?
1、对被焊接的材质施加压力:目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
2、对被焊材料加热(局部或整体):对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
三、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别?
钎焊母材不溶化,熔焊母材溶化。
1. 温度场定义,分类及其影响因素。
1、定义:焊接接头上某一瞬间各点的温度分布状态。
2、分类:
1) 稳定温度场——温度场各点温度不随时间而变动;
2) 非稳定温度场——温度场各点随时间而变动;
3) 准稳定温度场——温度随时间暂时不变动,热饱和状态;或随热源一起移动。
3、影响因素:
1) 热源的性质
2) 焊接线能量
3) 被焊金属的热物理性质
a. 热导率
b. 比热容
c. 容积比热容
d. 热扩散率
e. 热焓
f. 表面散热系数
4) 焊件厚板及形状
第一章
二、焊接化学冶金分为哪几个反应区,各区有何特点?
1、药皮反应区:指焊条受热后,直到焊条药皮熔点前发生的一些反应。(100-1200℃)
1) 水分蒸发:100 ℃吸附水的蒸发,200-400 ℃结晶水的去除,化合水在更高温度下析出
2) 某些物质分解:形成Co ,CO2,H2O ,O2等气体
3) 铁合金氧化 :先期氧化,降低气相的氧化性
2、熔滴反应区:指熔滴形成、长大、脱离焊条、过渡到整个熔池
1) 温度高:1800-2400℃
2) 与气体、熔渣的接触面积大 :1000-10000 cm2/kg
3) 时间短速度快:0.01-0.1s ;0.0001-0.001s
4) 熔渣和熔滴金属进行强烈的搅拌,混合.
3、熔池反应区
1) 反应速度低
熔池T 1600~1900℃低于熔滴T ;比表面积,接触面积小300~1300cm2/kg ;时间长,手工焊3~8秒埋弧焊6~25s
2) 熔池温度不均匀的突出特点
熔池前斗部分发生金属熔化和气体的吸收,利于吸热反应熔池后斗部分发生金属凝固和气体的析出,利于放热反应
3) 具有一定的搅拌作用
促进焊缝成分的均匀化,有助于加快反应速度,有益于气体和夹渣物的排除。然而,没有熔滴阶段激烈。
三、焊接区内有那些气体?它们是怎样产生的?
1、种类: 金属及熔渣蒸气
2、来源:
1) 焊接材料
2) 气体介质
3) 焊丝和母材表面上的油锈等杂质
4) 金属和熔渣的蒸发产生的气体
3、供给途径:一部分是直接输入或侵入的原始气体;另一部分是通过物化反应所生成的气体。
1) 有机物的分解和燃烧:纤维素的氧化分解
2) 碳酸盐和高价氧化物的分解
四、为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度?
电弧中受激的氮分子,特别是氮原子的溶解速度比没受激的氮分子要快得多;电弧中的氮离子N +在氧化性电弧气氛中形成NO ,遇到温度较低的液态金属它分解为N 和O ,N 迅速溶于金属。
五、氮对焊接质量有哪些影响?控制焊缝含氮量的主要措施是什么?
61052222()71210m C H O mO mCO mH +=+23lg (/)8920/7.54
p CO CaCO T =-+32CaCO CaO CO =+32MgCO MgO CO =+23lg (/)5785/ 6.27p CO MgCO T =-+22222N O O H H CO CO 、、、、、
1、影响:
1) 促进焊缝中气孔的形成,金属凝固时氮气来不及逸出;
2) 改变焊缝的力学性能,氮能提高焊缝的强度和硬度,但会使焊缝的塑性和韧性降低;
3) 时效脆化,针状氮化物Fe4N ,造成塑性和韧性下降。加入Ti ,Al 可形成稳定的化合物,可抑制这种脆化现象。
2、主要措施:
1) 机械保护:气一渣保护、渣保护、气体保护、抽真空。对于适渣型焊条:保护效果取决于药皮的数量及成分。
2) 焊接工艺规范影响:U ↓, I↑, 直流反接
3) 焊丝成分的影响:
增加焊丝或药皮中的Ti 的含量可生成稳定的氮化物;
增加含碳量可降低氮在金属中的溶解度。
六、手弧焊时,氢通过哪些途径向液态铁中溶解?写出溶解反应及规律?
1、氢以原子或质子形式溶入(气保焊)
2、以 溶入(电渣焊)
氢通过熔渣向金属中溶解时,氢先溶于熔渣,然后再以 向金属中过渡
七、氢对焊接质量有那些影响?如何加以控制?
1、影响:
暂态现象:脆化、白点、经时效、热处理可消除
永久现象:气孔、改变组织、显微斑点、冷裂纹、不可消除
1) 氢脆:氢在室温附近, 氢溶解在金属晶格中,引起钢的塑性严重下降现象
2) 白点 :肉眼可见,直径0.5~3mm 中心处有气孔或小的夹渣,外围有塑性裂断的痕迹,象鱼眼似的也称“鱼眼”.
3) 气孔
4) 组织变化和显微斑点:焊缝金属A —M 时,由于氢在A 有较大的溶解度,当含氢量高的焊缝自A 化,温度冷却时,引起局部A 过冷残余A 增加,残余A —M 时,富氢的组织内产生大的内应力,造成显微裂纹
5) 产生冷裂纹
2、控制氢的措施
1) 限制焊接材料的含氢量,药皮成分
2) 严格清理工件及焊丝:去锈、油污、吸附水分
十、CO2保护焊焊接低合金钢时,应采用什么焊丝?为什么?
用普通焊丝(H08A )进行保护焊时,由于碳的氧化在焊缝中产生气体,同时合金元素烧损,焊缝含氧量增大。所以必须采用含硅、锰高的焊丝(H08Mn2Si )或药芯焊丝,以利于脱氧,获得优质焊缝。
十一、分子理论和离子理论的主要观点是什么?
1、分子理论:
1) 液态熔渣由自由氧化物及其复合物的分子组成
自由氧化物: SiO2 , CaO , Al2O3
氧化物复合物:SiO2·CaO
2) .自由氧化物与其复合氧化物处于化合与分解的平衡状态
-][OH -][OH 22()2()H O O OH --+ƒ2()2()[]2[]2[]Fe OH Fe O H -+++ƒQ SiO CaO SiO CaO +⇔+.)
(2SiO CaO k ⋅=