材料焊接性课后答案
焊接课后答案及名词解释
1.试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别?熔化焊接:使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒针焊:只是钎料熔化,而母材不熔化,故在连理处一般不易形成共同的晶粒,只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。
粘接:是靠粘结剂与母材之间的粘合作用,一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。
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。
3.焊条的工艺性能包括哪些方面? (详见:焊接冶金学(基本原理)p84)焊条的工艺性能主要包括:焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等4.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感?(详见:焊接冶金学(基本原理)p94)由于这类焊条的熔渣不具有氧化性,一旦有氢侵入熔池将很难脱出。
所以,低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感。
5.焊剂的作用有哪些?隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害,以及进行冶金处理作用。
6.能实现焊接的能源大致哪几种?它们各自的特点是什么?见课本p3 :热源种类7.焊接电弧加热区的特点及其热分布?(详见:焊接冶金学(基本原理)p4)热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。
材料成形工艺基础华中科技大学第四版课后习题答案
材料成形工艺基础华中科技大学第四版课后习题答案1. 金属材料的机械性能通常用哪几个指标衡量?答:强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳极限等。
2. 何谓同素异晶转变,纯铁不同温度下的晶格变化如何?答:同素异晶转变:金属在固态下,随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异晶转变。
纯铁在1538。
C结晶为σ-Fe ,体心立方结构;温度降到1394。
C时,σ-Fe转变为γ-Fe,面心立方结构;降到912。
C时,γ-Fe转变为α-Fe,为体心立方结构3. 从状态图看含碳0.4%、0.9%的碳钢在室温下由哪些组织构成?答:0.4%由铁素体(F)+珠光体(P)0.9%由二次渗碳体(Fe3CⅡ)+珠光体(P)4. 淬火的目的是什么?答:淬火的主要目的是使奥氏体化后的工年获得尽量多的马氏体(或下贝氏体组织),然后配以不同的温度回火获得各种需要的性能。
例如:提高钢件的机械性能,诸如硬度、耐磨性、弹性极限、疲劳强度等,改善某些特殊钢的物理或者化学性能,如增强磁钢的铁磁性,提高不锈钢的耐蚀性等。
5.某弹簧由优质碳素钢制造,应选用什么牌号的钢?应选用怎样的热处理工艺?答:含碳量在0.6%-0.9%之间,65、70、85、65Mn.65Mn淬火+中温回火6.从下列钢号中,估计出其主要元素大致含量20 45 T10 16Mn 40Cr答:0.2%C 、0.45%C、1.0%C,Mn≤0.4%,Si≤0.35、0.16%C,Mn1.2%-1.6% 、0.4%C,0.8-1.1%Cr7.简述铸造成型的实质及优缺点。
答:铸造成型的实质是:利用金属的流动性,逐步冷却凝固成型的工艺过程。
优点:1.工艺灵活生大,2.成本较低,3.可以铸出外形复杂的毛坯缺点:1.组织性能差,2机械性能较低,3.难以精确控制,铸件质量不够稳定4.劳动条件太差,劳动强度太大。
8.合金流动性取决于哪些因素?合金流动性不好对铸件品质有何影响?答:合金流动性取决于 1.合金的化学成分 2.浇注温度 3.浇注压力 4.铸型的导热能力5.铸型的阻力合金流动性不好:产生浇不到、冷隔等缺陷,也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔缺陷的间接原因。
《金属焊接》课后习题参考答案完整版
《金属焊接》课后习题第1章绪论1-1. 什么是焊接?什么叫做焊接技术?(储运11-1 01 丛欣欣)答:焊接:是指通过适当的手段,是两个分离的金属物体(同种金属或异种金属)产生原子(分子)间结合而连接一体的连接方法。
焊接技术:焊接是一种重要的金属加工工艺,各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺和焊接设备等及其基础理论的总称叫做焊接技术。
1-2. 简述焊接过程的物理实质。
(储运11-1 02 顾思彤)答:焊接的物理实质:利用局部加热、加压或两者并用的手段,克服表面不平度并消去氧化膜,使母材和焊缝金属形成共同的晶粒,达到永久性的牢固连接。
1-3. 焊接解决的主要问题是什么?(储运11-1 03 郭祝华)答:焊接解决的问题主要有两个:一是怎样才能焊上;二是怎样才能焊好。
所谓焊上,就是顺利地将两种分离的金属连接在一起,并使它们结合部分能达到原子间的相互联系。
所谓焊好,应包括以下三方面:(1)焊接接头的各项力学性能达到要求的指标,即能够承受使用过程中所受到的各种外力。
不致发生过大的变形(特别是塑性变形),更不能出现开裂现象。
(2)焊接变形要小,即经过加工或不加工能达到设计规定尺寸及形状位置公差要求,能顺利地与其他相关零部件或设备相连接,并保持良好的受力状态。
(3)焊缝及焊接构件要能够使用足够长的时间,即具有良好的耐久性,并且安全可靠。
在焊接件使用寿命期间,不会产生附加塑性变形或开裂而失去使用价值。
1-4. 焊接结构有哪些类型?(储运11-1 04 李丹)答:按两焊件的相对位置,分为平接、搭接和顶接;对接焊缝按受力方向与焊缝长度方向的关系,分为直缝和斜缝; 角焊缝按受力方向与焊缝长度方向的关系,分为端缝和侧缝;按焊缝连续性,分为连续焊缝和断续焊缝;按施工位置,分为俯焊、立焊、横焊、仰焊。
随着钢结构在建筑工程中的广泛使用,钢结构施工过程中焊接质量越来越受到大家关注,钢结构焊接缺陷的存在,会对焊接钢结构的力学性能和安全使用产生重要的影响,其危害主要是缺陷端部造成严重的应力集中;削弱焊接接头承载截面;降低焊接接头的强度和致密性,导致焊接接头承载力的下降,缩短使用寿命,甚至造成焊接接头脆性断裂或结构倒塌事故。
材料成型技术基础第2版课后习题答案
第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔,获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
②流动性好,熔融合金充填铸型的能力强,易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。
流动性不好,则充型能力差,铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。
③成分不同的合金具有不同的结晶特性,共晶成分合金的流动性最好,纯金属次之,最后是固溶体合金。
④相比于铸钢,铸铁更接近更接近共晶成分,结晶温度区间较小,因而流动性较好。
2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加,吸气增多,氧化严重,反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。
3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积,并会引起应力集中,导致铸件的力学性能下降。
缩孔大而集中,更容易被发现,可以通过一定的工艺将其移出铸件体外,缩松小而分散,在铸件中或多或少都存在着,对于一般铸件来说,往往不把它作为一种缺陷来看,只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。
4 液态合金充满型腔后,在冷却凝固过程中,若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足,便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞,大而集中的空洞成为缩孔,小而分散的空洞称为缩松。
浇不足是沙型没有全部充满。
冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂,在断口出现氧化夹杂物,或者没有融合到一起。
出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出,防止铸件产生气孔,也便于观察浇铸情况。
而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。
定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。
5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,并同时采用其他工艺措施,使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。
铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近,甚至是同时完成凝固过程,无先后的差异及明显的方向性,称作同时凝固。
金属材料焊接 习题答案(文申柳 第二版)
金属材料焊接习题答案(文申柳第二版)第1章金属焊接性及其试验方法1.填空题①适应性;②工艺焊接性、使用焊接性;③热焊接性、冶金焊接性;④针对性、可靠性、经济性;⑤冷裂纹⑥冷裂纹。
2.影响金属焊接性的因素有:材料因素:设计因素;工艺因素;服役环境因素。
3.金属焊接性的实验内容有:焊缝金属抗热裂纹能力;焊缝及热影响区抗冷裂纹能力;焊接接头抗脆性转变的能力;焊接接头的使用性能。
4.解答:根据国际焊接学会(HW)所推荐的CE (IIW)如下:CE(nw)= c +弛+ °r + M° + V + Cu + Ni(%)把口CrlMoV 钢中各个元6515素的含量带入前面的公式计算可得CE (IIW) =0. 41%说明该钢材的焊接性良好。
5.奥氏体不锈钢(如0Crl9Ni9)按碳当量或£的计算公式得出的数值都是很高的,这不能说明这类钢的裂纹敏感性。
因为奥氏体不锈钢不会发生相变,接头具有良好的塑性和韧性,焊接性较好。
第2章非合金钢(碳钢)的焊接1.填空题①2. 11%;②等强度原那么;③实芯焊丝、药芯焊丝;④反接;⑤焊条电弧焊、气焊。
2.低碳钢含碳量低,镒、硅元素含量较少,强度不高,塑性好,所以,通常焊接时不会引起严重的硬化组织或淬火组织,焊后接头的塑性和韧性好,一般不需要预热、层间温度和后热,焊后也不必进行热处理,许多焊接方法都适用于低碳钢的焊接,并能获得良好的焊接接头,因而低碳钢焊接性优良。
3.①焊接材料:为了保证良好的焊缝综合性能,在埋弧焊时,并不要求其化学成分必须与母材完全相同,通常要求焊缝金属的含碳量较低些,并含有适量的铺、硅等元素,以到达焊接接头所需的性能。
②焊前准备:当板厚小于14mm时,可以不开坡口,当板厚在14〜22mm时,一般开V形坡口,角度为50°〜60°,当板厚大于22nlm时,开双V形坡口,对于一些要求较高的焊件,为了保证根部焊透和大量气孔;④焊接接头的力学性能一般低于母材,其耐蚀性有所下降。
材料热处理焊接(D答案版)(2)
是非题 1.1 金属材料的工艺性能是指:为保证构件能正常工作所用的金属材料应具备的性能。
(X ) 1.2 金属材料工艺性能包括力学性能、物理性能和化学性能等。
(X )1.3 金属材料受外力作用屈服变形时,内部晶格发生滑移,滑移线大致与受力方向平行。
(X ) 1.4 材料强度越高,其塑性就越好。
(X ) 1.5 金属的强度是指金属抵抗断裂的能力。
(O ) 1.6 一般来说,钢材硬度越高,其强度也就越高。
(O )1.7 洛氏硬度方法的特点是压痕很小,可用来测定焊缝、熔合线和热影响区的硬度。
(X ) 1.8 冲击韧性AK 越高的材料,抗拉强度值b 也越高。
(X ) 1.9冲击韧性高的材料一般都有较好的塑性。
(O )1.10 韧性高的材料,其冲击韧性必然也高。
(X )1.11 一般说来,塑性指标较高的材料制成的元件比脆性材料制成的元件有更大的安全性。
(O )1.12 承压类特种设备的冲击试验的试样缺口规定采用V 型缺口而不用U 型缺口,是因为前者容易加工,且试验值稳定。
(X ) 一般说来,焊接接头咬边缺陷引起的应力集中,比气孔缺陷严重得多。
(O )材料屈强比越高,对应力集中就越敏感。
(O )材料的断裂韧度值KIC 不仅取决于材料的成分、内部组织和结构,也与裂纹的大小、形状和外加应力有关。
如果环境条件不利或使用条件不当,塑性材料也可能变为脆性材料。
( 只要容器和管道的使用温度高一200C,就不会发生低温脆断。
( 发生热脆的钢材,其金相组织没有明显变化。
(低合金钢比碳钢的热脆倾向大。
(一般说来,钢材的强度越高,对氢脆越敏感。
(O )由于承压类设备的筒体与封头连接焊缝结构不连续,该部分会出现较大的峰值应力。
(X )应力集中的严重程度与缺口大小和根部形状有关,缺口根部曲率半径越大,应力集中系数就越大 (X )如果承压类设备的筒体不直,则在承压筒壁不仅承受薄膜应力,在不直处还会出现附加弯曲应力(O )1.24如果承压类设备的筒体不圆,则在承压筒壁不仅承受薄膜应力,在不圆处还会出现附加弯曲应力 (O)1.25 存在于锅炉和压力容器内部的压力是导致产生拉应力的主要原因。
焊工工艺学第2版考级练习与课后思考含答案
一、判断题:1、()焊接是一种可拆卸的连接方式。
2、()铆接不是永久性连接方式。
3、()焊接只能将金属材料永久地连接起来,而不能将非金属材料永久性地连接起来。
4、()钎焊是母材熔化而钎料不熔化。
5、()电阻焊是常用的压焊方法。
6、()遇到焊工触电时,切不可赤手去拉触电者,应先迅速切断电源,或用干木棍等绝缘物将电线从触电者身上挑开。
7、()严禁焊割场地周围20mm范围内存放易燃易爆物品。
8、()雨天、雪天和刮大风(六级以上)时,禁止高空作业。
二、选择题:1、有关概念正确的是对焊件施加压力,加热或不加热。
A、熔焊B、压焊C、钎焊2、我国标准规定:潮湿环境下的安全电压为。
A、12VB、24VC、36V3、能引起电光性眼炎的是。
A、可见光B、红外线C、紫外线4、金属烟尘是电弧焊的一种主要有害物质,其成分中主要有毒物是。
A、铁B、锰C、硅5、焊接结构的主要缺点是。
A、变形和内应力B、生产效率低C、适应范围的局限性三、简答题1、什么是焊接?焊接方法分为哪几类?各有何特点?2、焊接与铆接、铸造等方法相比有哪些优缺点?3、如何能学好《焊工工艺》这门课程?一、判断题:1、()开坡口的目的是为了使根部焊透及便于清渣,以获得好的焊缝质量。
2、()坡口的选择不需要考虑加工的难易。
3、()在相同板厚的情况下,焊接平焊缝用的焊条直径要比焊接立焊缝、仰焊缝、横焊缝用的焊条直径大。
4、()为了保证根部焊透,对多层焊的第一层焊道应采用大直径的焊条来进行。
5、()焊条直径就是指焊芯直径。
6、()焊条电弧焊时,在整个焊缝金属中,焊芯金属只占极少的一部分。
7、()酸性焊条的产尘量和有毒物质大于碱性焊条。
8、()使用碱性焊条焊接时的烟尘较酸性焊条少。
9、()碱性焊条药皮中的氟石所引起的作用是提高熔渣的粘度、提高抗气孔能力。
10、()锰铁、硅铁在药皮中既可作为脱氧剂,又可作为合金剂。
11、()酸性焊条对铁锈、水分、油污的敏感性小。
12、()焊接Q235钢与Q345钢时,应选用E5015型焊条来焊接。
(完整版)焊接课后习题答案
(完整版)焊接课后习题答案绪论1、什么是焊接?焊接是指通过加热或加压,或两者并用,并且用或者不用填充材料,使工件达到结合的一种方法。
第一章1、焊接热过程有何特点?焊条电弧焊焊接过程中,电弧热源的能量以什么方式传递给焊件?其一是对焊件的加热是局部的,焊件热源集中作用在焊件的接口部位,整个焊件的加热时不均匀的。
其二是焊接过程是瞬时的,焊接热源始终以一定速度运动。
主要是通过热辐射和热对流。
2、什么叫焊接温度场?温度场如何表示?影响温度场的主要因素有哪些?焊接过程中每一瞬时焊接接头上各点的温度分布状态称为焊接温度场。
可用列表法、公式法或图像法表示。
影响因素:1热源的性质及焊接工艺参数,2被焊金属的热物理性质,3焊件的几何尺寸级状态。
3、焊接热循环的主要参数有哪些?有何特点?有哪些影响因素?焊接热循环的主要参数是加热速度(VH)、最高加热温度Tm、相对温度以上停留时间(tH)及冷却速焊接热循环具有以下特点:1焊接热循环的参数对焊接冶金过程和焊接热影响区的组织性能有强烈的影响,从而影响焊接质量。
2焊件上各点的热循环不同主要取决于各点离焊缝中心的距离,离焊缝中心越近,其加热速度越大,峰值温度越高,冷却速度也越大。
4、焊接冶金有何特点?焊条电弧焊有几个焊接化学冶金反应区?1焊接冶金反应分区域连续进行,2焊接冶金反应具有超高温特征,3冶金反应界面大,4焊接冶金过程时间短,5焊接金属处于不断运动状态。
药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。
5、焊条电弧焊各冶金反应区的冶金反应有何不同?药皮反应区是整个冶金过程的准备阶段,其产物就是熔滴和熔池反应区的反应物,对冶金过程有一定的影响。
熔滴反应区是冶金反应最剧烈的区域,对焊缝的成分影响最大。
熔池反应区是对焊缝成分起决定性作用的反应区。
6、焊条加热与焊化的热量来自于哪些方面?电阻热过大队焊接质量有何影响?来自于三个方面:焊接电弧传递给焊条的热能;焊接电流通过焊芯时产生的电阻热;化学冶金反应产生的反应热。
合工大版材料成型原理课后习题参考答案(重要习题加整理)
第二章 凝固温度场P498. 对于低碳钢薄板,采用钨极氩弧焊较容易实现单面焊双面成形(背面均匀焊透)。
采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板或铝板会出现什么后果?为什么?解:采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板可能会出现烧穿,这是因为不锈钢材料的导热性能比低碳钢差,电弧热无法及时散开的缘故;相反,采用同样焊接规范去焊同样厚度的铝板可能会出现焊不透,这是因为铝材的导热能力优于低碳钢的缘故。
9. 对于板状对接单面焊焊缝,当焊接规范一定时,经常在起弧部位附近存在一定长度的未焊透,分析其产生原因并提出相应工艺解决方案。
解:(1)产生原因:在焊接起始端,准稳态的温度场尚未形成,周围焊件的温度较低,电弧热不足以将焊件熔透,因此会出现一定长度的未焊透。
(2)解决办法:焊接起始段时焊接速度慢一些,对焊件进行充分预热,或焊接电流加大一些,待焊件熔透后再恢复到正常焊接规范。
生产中还常在焊件起始端固定一个引弧板,在引弧板上引燃电弧并进行过渡段焊接,之后再转移到焊件上正常焊接。
第四章 单相及多相合金的结晶 P909.何为成分过冷判据?成分过冷的大小受哪些因素的影响? 答: “成分过冷”判据为:R G L <NLD RLL L e K K D C m δ-+-0011当“液相只有有限扩散”时,δN =∞,0C C L =,代入上式后得R G L<000)1(K K D C m L L -( 其中: G L — 液相中温度梯度 R — 晶体生长速度 m L — 液相线斜率 C 0 — 原始成分浓度 D L — 液相中溶质扩散系数 K 0 — 平衡分配系数K )成分过冷的大小主要受下列因素的影响:1)液相中温度梯度G L , G L 越小,越有利于成分过冷 2)晶体生长速度R , R 越大,越有利于成分过冷 3)液相线斜率m L ,m L 越大,越有利于成分过冷 4)原始成分浓度C 0, C 0越高,越有利于成分过冷 5)液相中溶质扩散系数D L, D L 越底,越有利于成分过冷6)平衡分配系数K 0 ,K 0<1时,K 0 越 小,越有利于成分过冷;K 0>1时,K 0越大,越有利于成分过冷。
材料焊接性课后答案
第三章:合金结构焊接热影响区(HAZ)最高硬度焊接热影响区(heat affected zone,简称HAZ)最高硬度,是指焊接后焊接接头中的热影响区硬度的最高值。
一般其硬度值采用维氏硬度来表示,例如HV10。
是评价钢种焊接性的重要指标之一,比碳当量更为准确。
采用焊接热影响区最高硬度作为一个因子来评价金属焊接性(包括冷裂纹敏感性),不仅反映钢钟化学成分的作用,还反映了焊接工艺参数影响下形成的不同组织形态的作用。
因为硬度与强度有一定的头条,即强度高,对应的硬度也高。
因此焊接热影响区最高硬度也反映了焊接热影响区的强度,而焊接热影响区的强度超高,会导致其塑性降低,从而易形成裂纹或裂纹易于扩展。
另外,不同的组织形态的硬度值也不一样,在钢中,高碳马氏体(孪晶马氏体)的硬度值最高,且高碳马氏体的塑性、韧性最差,所以焊接热影响区最高硬度也可以间接反映接头的性能。
焊接热影响区的最高硬度值的数值越高,其对就的强度就越高,韧性、塑性就越差。
因些,重要结构中,对焊接热影响区最高硬度有一定的限制,并作为评价指标之一。
钢1.分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同,二者的焊接性有何差别?在制定焊接工艺时要注意什么问题?答:热轧钢的强化方式有:(1)固溶强化,主要强化元素:Mn,Si。
(2)细晶强化,主要强化元素:Nb,V。
(3)沉淀强化,主要强化元素:Nb,V.;正火钢的强化方式:(1)固溶强化,主要强化元素:强的合金元素(2)细晶强化,主要强化元素:V,Nb,Ti,Mo(3)沉淀强化,主要强化元素:Nb,V,Ti,Mo.;焊接性:热轧钢含有少量的合金元素,碳当量较低冷裂纹倾向不大,正火钢含有合金元素较多,淬硬性有所增加,碳当量低冷裂纹倾向不大。
热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化,韧性明显降低,而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶,抑制A长大及组织细化作用被削弱,粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。
焊接冶金学与焊接性课后习题
基本原理绪论1.试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别?2.怎样才能实现焊接,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影响?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主要有哪些不同?2.调控焊缝化学成分有哪两种手段?它们怎样影响焊缝化学成分?3.焊接区内气体的主要来源是什么?它们是怎样产生的?4.为什么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影响?控制焊缝含氮量的主要措施是什么?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影响。
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影响?应采取什么措施减少焊缝含氧量?12.保护焊焊接低合金钢时,应采用什么焊丝?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%,计算熔渣的碱度和,并判断该渣的酸碱性。
15.已知在碱性渣和酸性渣中各含有15%的FeO,熔池的平均温度为1700℃,问在该温度下平衡时分配到熔池中的FeO量各为多少?为什么在两种情况下分配到熔池中的FeO量不同?为什么焊缝中实际含FeO量远小于平衡时的含量?16.既然熔渣的碱度越高,其中的自由氧越多,为什么碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条焊缝含氧量低?17.为什么焊接高铝钢时,即使焊条药皮中不含,只是由于用水玻璃作粘结剂,焊缝还会严重增硅?18.综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。
材料连接原理课后答案全
材料连接原理课后答案全(总9页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1.焊接热源有哪些共同要求描述焊接热源主要用什么指标(简)答:能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。
主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。
2.试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。
答:(1)预压阶段;(2)通电加热阶段;(3)冷却结晶阶段。
对焊接质量的影响:3.溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响答:熔滴的表面积Ag与其质量之比称为熔滴的比表面积S。
熔滴的比表面积越大,熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长,熔滴温度越高,越有利于加强冶金反应。
4.焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式真正反映焊接生产率的指标是什么答:焊条金属的平均融化速度:在单位时间内熔化的焊芯质量或长度;损失系数:在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比;平均熔敷系数(真正反映焊接生产率的指标),由于损失系数不等于零,单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。
5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因有什么解决措施(简)答:药皮发红的原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。
解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。
6.熔合比的表达式和影响因素多层焊时,如果各层间的熔合比是恒定的,试推导第n层焊缝金属的成分答:表达式:影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。
7.从传热学角度说明临界板厚δcr的概念某16Mn钢焊件,采用手工电弧焊,能量E=15KJ/cm求δcr答:由传热学理论知道:在线能量一定的情况下,板厚增加冷却速度Wc增大,冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc和t8/5不再变化,此时板厚即为临界板厚δcr。
材料性能学课后习题与解答
材料性能学课后习题与解答(总21页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--绪论1、简答题什么是材料的性能包括哪些方面[提示] 材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为;解:材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。
包括○1力学性能(拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲)○2物理性能(热、光、电、磁)○3化学性能(老化、腐蚀)。
第一章单向静载下力学性能1、名词解释:弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝解:弹性变形:材料受载后产生变形,卸载后这部分变形消逝,材料恢复到原来的状态的性质。
塑性变形:微观结构的相邻部分产生永久性位移,并不引起材料破裂的现象。
弹性极限:弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。
弹性比功:弹性变形过程中吸收变形功的能力。
包申格效应:材料预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余应力(弹性极限或屈服强度)增加;反向加载,规定残余应力降低的现象。
弹性模量:工程上被称为材料的刚度,表征材料对弹性变形的抗力。
实质是产生100%弹性变形所需的应力。
滞弹性:快速加载或卸载后,材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
内耗:加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功,即有部分变形功倍材料吸收,这部分被吸收的功称为材料的内耗。
韧性:材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
超塑性:在一定条件下,呈现非常大的伸长率(约1000%)而不发生缩颈和断裂的现象。
韧窝:微孔聚集形断裂后的微观断口。
2、简答(1) 材料的弹性模量有那些影响因素为什么说它是结构不敏感指标解:○1键合方式和原子结构,共价键、金属键、离子键E高,分子键E低原子半径大,E小,反之亦然。
○2晶体结构,单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性,沿密排面E大,多晶材料为各晶粒的统计平均值;非晶材料各向E同性。
材料焊接性课后答案【最新】
答:焊接时易发生脆化,焊接时由于热循环作用使热影响区强度和韧性下降。焊接工艺特点: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.低碳调质钢和中碳调质钢都属于调质钢,他们的焊接热影响区脆化机制是否相同?为什么低碳钢在调质状态下焊接可以保证焊接质量,而中碳调质钢一般要求焊后热处理?
答:低碳调质钢:在循环作用下,t8/5继续增加时,低碳钢调质钢发生脆化,原因是奥氏体粗化和上贝氏体与M-A组元的形成。中碳调质钢:由于含碳高合金元素也多,有相当大淬硬倾向,马氏体转变温度低,无自回火过程,因而在焊接热影响区易产生大量M组织大致脆化。低碳调质钢一般才用中、低热量对母材的作用而中碳钢打热量输入焊接在焊后进行及时的热处理能获得最佳性能焊接接头。
第三章:合金结构焊接热影响区(HAZ)最高硬度
焊接热影响区(heat affected zone,简称HAZ)最高硬度,是指焊接后焊接接头中的热影响区硬度的最高值。一般其硬度值采用维氏硬度来表示,例如HV10。是评价钢种焊接性的重要指标之一,比碳当量更为准确。采用焊接热影响区最高硬度作为一个因子来评价金属焊接性(包括冷裂纹敏感性),不仅反映钢钟化学成分的作用,还反映了焊接工艺参数影响下形成的不同组织形态的作用。因为硬度与强度有一定的头条,即强度高,对应的硬度也高。因此焊接热影响区最高硬度也反映了焊接热影响区的强度,而焊接热影响区的强度超高,会导致其塑性降低,从而易形成裂纹或裂纹易于扩展。另外,不同的组织形态的硬度值也不一样,在钢中,高碳马氏体(孪晶马氏体)的硬度值最高,且高碳马氏体的塑性、韧性最差,所以焊接热影响区最高硬度也可以间接反映接头的性能。焊接热影响区的最高硬度值的数值越高,其对就的强度就越高,韧性、塑性就越差。因些,重要结构中,对焊接热影响区最高硬度有一定的限制,并作为评价指标之一。
焊接课后习题
焊接工艺及设备课后习题绪论1.与铆接相比,焊接可以节省金属材料,与粘结相比,焊接具有较高的强度。
2.根据焊接方法的焊接过程特点,可将其分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
第一单元电弧焊基础知识综合知识模块一1.复合:电弧空间的正负带点粒子(正离子、负离子、电子)在一定条件下相遇而结合成中性粒子的过程。
2.电磁收缩力:当电流流过液体或气态导体时,电流可看成是由许多相距很近的平行同向电流线组成的,这些电流线之间将产生的相互吸引力。
3.最小电压原理:当电弧长度也为定值时,电场强度的大小即代表了电弧产热量的大小,因此,能量消耗最小时的电场强度最低,即固定弧长上的电压降最小。
4.电弧是一种气体放电现象,它是带电粒子通过两电极之间气体空间的一种导电过程。
5.要使两电极之间的气体导电,必须具备两个条件是:1. 两电极之间有带电粒子;2. 两电极之间有电场。
6.斑点力的方向与熔滴过渡方向相反,因而斑点力总是阻碍熔滴过渡的作用力。
7.电弧不稳定的原因除操作人员技术熟练程度不足外,还与焊接电源、焊条药皮或焊剂、焊接电流、磁偏吹等因素有关。
综合知识模块二1.熔滴过渡过程十分复杂,主要过渡形式有自由过渡、接触过渡和渣壁过渡三种。
2.立焊和仰焊时,促使熔滴过渡的力有表面张力、气体吹力和熔滴爆破力。
综合知识模块三1.焊缝成形缺陷包括焊缝外形尺寸不符合要求、咬边、未焊透和未熔合、焊瘤和焊穿及塌陷。
2.正确选择焊接参数和熟练掌握焊接操作技术是防止咬边的有效措施。
第二单元焊条电弧焊综合知识模块一1.焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。
2.焊条药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣,保护焊条端部,电弧、熔池及附近区域,防止大气对熔化金属的有害污染。
3.焊条电弧焊可以适时调整电弧位置和运条姿势,修正焊接参数。
因此,对焊接接头的装配精度要求相对降低。
综合知识模块二1.焊接极性:用直流电弧焊电源焊接时,工件和焊条与电源输出端正、负极的接法2.额定焊接电流:在额定负载持续率条件下允许使用的最大焊接电流。
金属焊接课后习题参考答案完整版
《金属焊接》课后习题第1章绪论1-1. 什么是焊接?什么叫做焊接技术?(储运11-1 01 丛欣欣)答:焊接:是指通过适当的手段,是两个分离的金属物体(同种金属或异种金属)产生原子(分子)间结合而连接一体的连接方法。
焊接技术:焊接是一种重要的金属加工工艺,各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺和焊接设备等及其基础理论的总称叫做焊接技术。
1-2. 简述焊接过程的物理实质。
(储运11-1 02 顾思彤)答:焊接的物理实质:利用局部加热、加压或两者并用的手段,克服表面不平度并消去氧化膜,使母材和焊缝金属形成共同的晶粒,达到永久性的牢固连接。
1-3. 焊接解决的主要问题是什么?(储运11-1 03 郭祝华)答:焊接解决的问题主要有两个:一是怎样才能焊上;二是怎样才能焊好。
所谓焊上,就是顺利地将两种分离的金属连接在一起,并使它们结合部分能达到原子间的相互联系。
所谓焊好,应包括以下三方面:(1)焊接接头的各项力学性能达到要求的指标,即能够承受使用过程中所受到的各种外力。
不致发生过大的变形(特别是塑性变形),更不能出现开裂现象。
(2)焊接变形要小,即经过加工或不加工能达到设计规定尺寸及形状位置公差要求,能顺利地与其他相关零部件或设备相连接,并保持良好的受力状态。
(3)焊缝及焊接构件要能够使用足够长的时间,即具有良好的耐久性,并且安全可靠。
在焊接件使用寿命期间,不会产生附加塑性变形或开裂而失去使用价值。
1-4. 焊接结构有哪些类型?(储运11-1 04 丹)答:按两焊件的相对位置,分为平接、搭接和顶接;对接焊缝按受力方向与焊缝长度方向的关系,分为直缝和斜缝; 角焊缝按受力方向与焊缝长度方向的关系,分为端缝和侧缝;按焊缝连续性,分为连续焊缝和断续焊缝;按施工位置,分为俯焊、立焊、横焊、仰焊。
随着钢结构在建筑工程中的广泛使用,钢结构施工过程中焊接质量越来越受到大家关注,钢结构焊接缺陷的存在,会对焊接钢结构的力学性能和安全使用产生重要的影响,其危害主要是缺陷端部造成严重的应力集中;削弱焊接接头承载截面;降低焊接接头的强度和致密性,导致焊接接头承载力的下降,缩短使用寿命,甚至造成焊接接头脆性断裂或结构倒塌事故。
《金属熔焊原理及材料焊接》习题答案
《金属熔焊原理及材料焊接》习题答案绪论一、填空题1.连接金属材料的方法主要有____________、____________、____________、____________等形式,其中,属于可拆卸的是___________、____________属于永久性连接的是____________、____________。
2.按照焊接过程中金属所处的状态不同,可以把焊接分为___________、___________ 和__________三类。
3.常用的熔焊方法有_____________、_______________、_______________等。
4.焊接是通过____________或___________或两者并用,用或不用______________,使焊件达到结合的一种加工工艺方法。
5.压焊是在焊接过程中,必须对焊件施加___________,以完成焊接的方法。
二、判断题(正确的划“√”,错的划“×”)1.焊接是一种可拆卸的连接方式。
﹙﹚2.熔焊是一种既加热又加压的焊接方法。
﹙﹚3.钎焊是将焊件和钎料加热到一定温度,使它们完全熔化,从而达到原子结合的一种连接方法。
﹙﹚4.钎焊虽然在宏观上也能形成不可拆卸的接头,但在微观上与压焊和熔焊是有本质区别的。
﹙﹚5.焊接接头由焊缝和因焊接热传递的影响而产生组织和性能变化的焊接热影响区构成。
﹙﹚6.焊接是通过加热或加压,或两者并用,用或不用填充材料,使焊件达到原子结合的一种方法。
﹙﹚答案一、填空题1.螺纹连接键连接铆接焊接螺纹连接键连接铆接焊接2.熔焊钎焊压焊3.气焊焊条电弧焊 CO气体保护焊24.加热加压填充材料5.压力二、判断题1.×2.×3×4.√5.√第一章焊接热源及其热作用一、填空题1.常用焊接热源有_____________热、_____________热、_____________热、_____________和_____________等。
焊接检验习题册答案
焊接检验习题册答案绪论一、填空题1.焊接产品整体结构与性能2.质量3.拉伸试验,硬度试验,弯曲试验,冲击试验4.水压试验,气压实验5.射线探伤,超声探伤,磁粉探伤,渗透探伤6.铁磁性材料7.金属不连续,不致密,连接不良8.种类,大小,数量,形态,分布9.尖锐的缺口,长宽比大10.垂直,平行11.密集气孔,条虫状气孔,针状气孔二、简答题1.答:焊接检验应贯穿于产品的全过程,从全面质量管理出发,除做好质量教育工作、标准化工作、计量工作、质量情报工作及质量责任制工作外,还必须树立以下三个基本观点:(1)下道工序是用户、工作对象是用户,用户第一,要求把对用户高度负责的精神渗透到生产的全过程,把各工序之间、各部门之间和各工作对象之间都看作下道工序,形成一个上道工序保下道工序、道道工序保成品、一切为用户的局面。
(2)预防为主、防检结合,焊接结构的优良质量主要依靠设计和制造,而不是依靠检验。
因此,应在产品的设计和制造阶段采取措施来保证其质量。
(3)检验是企业每个员工的本职工作,产品质量是由企业每个员工的工作质量来决定的,因此要求每个职工都要有根据、有程序、有效率地工作并达到工作质量标准,以良好的工作质量来保证产品的高质量。
2.答:焊接缺陷是指在焊接过程中,在焊接接头中发生的金属不连续、不致密或者连接不良的现象。
焊接结构中一般都存在缺陷,缺陷的存在将影响焊接接头的质量,例如:气孔会影响致密性、减小焊缝的有效面积、降低焊缝的强度和韧性;裂纹的危害比气孔更为严重,裂纹两端的缺口效应会造成严重的应力集中,容易引起扩展而形成宏观裂纹或整体断裂。
焊接缺陷的种类很多,各类缺陷的形态不同,对接头质量的影响也不相同。
任务1 焊接结构备件及焊缝外观缺陷一、填空题1.焊条,焊丝,焊剂,保护气体2.夹持焊条,传导电流3.预热4.600,30°,低倍放大镜5.主尺,高度尺二、简答题1.答:1.防护面罩;2.焊钳;3.焊接电缆2.答:焊接环境对焊接质量有较大影响,根据GB150.4-2011《压力容器第4部分:制造、检验和验收》中规定,当施焊环境中出现以下任一情况,且无有效防护措施时,禁止施焊:1)雨、雪环境2)相对湿度大于90%3)焊条电弧焊时风速大于10m/s4)气体保护焊时风速大于2m/s5)焊件温度低于-20℃任务2 焊接结构几何尺寸和耐压能力检验一、填空题1.致密性2.强度,致密性3.水压4.空气5.排气口二、简答题1.答:水压试验是最常用的压力试验方法,水的压缩性很小,容器一旦因缺陷扩展而发生泄露,水压便立即下降,不会引起爆炸。
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第三章:合金结构焊接热影响区(HAZ)最高硬度 焊接热影响区(heat affected zone,简称HAZ)最高硬度,是指焊接后焊接接头中的热影响区硬度的最高值。
一般其硬度值采用维氏硬度来表示,例如HV10。
是评价钢种焊接性的重要指标之一,比碳当量更为准确。
采用焊接热影响区最高硬度作为一个因子来评价金属焊接性(包括冷裂纹敏感性),不仅反映钢钟化学成分的作用,还反映了焊接工艺参数影响下形成的不同组织形态的作用。
因为硬度与强度有一定的头条,即强度高,对应的硬度也高。
因此焊接热影响区最高硬度也反映了焊接热影响区的强度,而焊接热影响区的强度超高,会导致其塑性降低,从而易形成裂纹或裂纹易于扩展。
另外,不同的组织形态的硬度值也不一样,在钢中,高碳马氏体(孪晶马氏体)的硬度值最高,且高碳马氏体的塑性、韧性最差,所以焊接热影响区最高硬度也可以间接反映接头的性能。
焊接热影响区的最高硬度值的数值越高,其对就的强度就越高,韧性、塑性就越差。
因些,重要结构中,对焊接热影响区最高硬度有一定的限制,并作为评价指标之一。
钢1.分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同,二者的焊接性有何差别?在制定焊接工艺时要注意什么问题?答:热轧钢的强化方式有:(1)固溶强化,主要强化元素:Mn,Si。
(2)细晶强化,主要强化元素:Nb,V。
(3)沉淀强化,主要强化元素:Nb,V.;正火钢的强化方式:(1)固溶强化,主要强化元素:强的合金元素(2)细晶强化,主要强化元素:V,Nb,Ti,Mo(3)沉淀强化,主要强化元素:Nb,V,Ti,Mo.;焊接性:热轧钢含有少量的合金元素,碳当量较低冷裂纹倾向不大,正火钢含有合金元素较多,淬硬性有所增加,碳当量低冷裂纹倾向不大。
热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化,韧性明显降低,而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶,抑制A长大及组织细化作用被削弱,粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。
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第三章:合金结构焊接热影响区(HAZ)最高硬度焊接热影响区(heat affected zone,简称HAZ)最高硬度,是指焊接后焊接接头中的热影响区硬度的最高值。
一般其硬度值采用维氏硬度来表示,例如HV10。
是评价钢种焊接性的重要指标之一,比碳当量更为准确。
采用焊接热影响区最高硬度作为一个因子来评价金属焊接性(包括冷裂纹敏感性),不仅反映钢钟化学成分的作用,还反映了焊接工艺参数影响下形成的不同组织形态的作用。
因为硬度与强度有一定的头条,即强度高,对应的硬度也高。
因此焊接热影响区最高硬度也反映了焊接热影响区的强度,而焊接热影响区的强度超高,会导致其塑性降低,从而易形成裂纹或裂纹易于扩展。
另外,不同的组织形态的硬度值也不一样,在钢中,高碳马氏体(孪晶马氏体)的硬度值最高,且高碳马氏体的塑性、韧性最差,所以焊接热影响区最高硬度也可以间接反映接头的性能。
焊接热影响区的最高硬度值的数值越高,其对就的强度就越高,韧性、塑性就越差。
因些,重要结构中,对焊接热影响区最高硬度有一定的限制,并作为评价指标之一。
钢1.分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同,二者的焊接性有何差别?在制定焊接工艺时要注意什么问题?答:热轧钢的强化方式有:(1)固溶强化,主要强化元素:Mn,Si。
(2)细晶强化,主要强化元素:Nb,V。
(3)沉淀强化,主要强化元素:Nb,V.;正火钢的强化方式:(1)固溶强化,主要强化元素:强的合金元素(2)细晶强化,主要强化元素:V,Nb,Ti,Mo(3)沉淀强化,主要强化元素:Nb,V,Ti,Mo.;焊接性:热轧钢含有少量的合金元素,碳当量较低冷裂纹倾向不大,正火钢含有合金元素较多,淬硬性有所增加,碳当量低冷裂纹倾向不大。
热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化,韧性明显降低,而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶,抑制A长大及组织细化作用被削弱,粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。
制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接方法。
2.分析Q345的焊接性特点,给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
答:Q345钢属于热轧钢,其碳当量小于0.4%,焊接性良好,一般不需要预热和严格控制焊接热输入,从脆硬倾向上,Q345钢连续冷却时,珠光体转变右移,使快冷下的铁素体析出,剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体,而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向,Q345刚含碳量低含锰高,具有良好的抗热裂性能,在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。
被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化,韧性明显降低,Q345钢经过600℃×1h退火处理,韧性大幅提高,热应变脆化倾向明显减小。
;焊接材料:对焊条电弧焊焊条的选择:E5系列。
埋弧焊:焊剂SJ501,焊丝H08A/H08MnA.电渣焊:焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。
CO2气体保护焊:H08系列和YJ5系列。
预热温度:100~150℃。
焊后热处理:电弧焊一般不进行或600~650℃回火。
电渣焊900~930℃正火,600~650℃回火3.Q345与Q390焊接性有何差异?Q345焊接工艺是否适用于Q390焊接,为什么?答:Q345与Q390都属于热轧钢,化学成分基本相同,只是Q390的Mn含量高于Q345,从而使Q390的碳当量大于Q345,所以Q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于Q345,其余的焊接性基本相同。
Q345的焊接工艺不一定适用于Q390的焊接,因为Q390的碳当量较大,一级Q345的热输入叫宽,有可能使Q390的热输入过大会引起接头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大,过热区的脆化也变的严重。
4.低合金高强钢焊接时,选择焊接材料的原则是什么?焊后热处理对焊接材料有什么影响?答:选择原则:考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。
由于一般不进行焊后热处理,要求焊缝金属在焊态下应接近母材的力学性能。
中碳调质钢,根据焊缝受力条件,性能要求及焊后热处理情况进行选择焊接材料,对于焊后需要进行处理的构件,焊缝金属的化学成分应与基体金属相近。
5.分析低碳调质钢焊接时可能出现的问题?简述低碳调质钢的焊接工艺要点,典型的低碳调质钢如(14MnMoNiB、HQ70、HQ80)的焊接热输入应控制在什么范围?在什么情况下采用预热措施,为什么有最低预热温度要求,如何确定最高预热温度。
(P81)答:焊接时易发生脆化,焊接时由于热循环作用使热影响区强度和韧性下降。
焊接工艺特点: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。
此外,焊后一般不需热处理,采用多道多层工艺,采用窄焊道而不用横向摆动的运条技术;典型的低碳调质钢在Wc>0.18%时不应提高冷速,Wc<0.18%时可提高冷速(减小热输入)焊接热输入应控制在小于481KJ/cm;当焊接热输入提高到最大允许值裂纹还不能避免时,就必须采用预热措施,当预热温度过高时不仅对防止冷裂纹没有必要,反而会使800~500℃的冷却速度低于出现脆性混合组织的临界冷却速度,使热影响区韧性下降,所以需要避免不必要的提高预热温度,包括层间温度,因此有最低预热温度。
通过实验后确定钢材的焊接热输入的最大允许值,然后根据最大热输入时冷裂纹倾向再来考虑,是否需要采取预热和预热温度大小,包括最高预热温度。
6.低碳调质钢和中碳调质钢都属于调质钢,他们的焊接热影响区脆化机制是否相同?为什么低碳钢在调质状态下焊接可以保证焊接质量,而中碳调质钢一般要求焊后热处理?答:低碳调质钢:在循环作用下,t8/5继续增加时,低碳钢调质钢发生脆化,原因是奥氏体粗化和上贝氏体与M-A组元的形成。
中碳调质钢:由于含碳高合金元素也多,有相当大淬硬倾向,马氏体转变温度低,的作用而中碳钢打热量输入焊接在焊后进行及时的热处理能获得最佳性能焊接接头。
7.比较Q345、T-1钢、2.25Cr-Mo和30MnSiA的冷裂、热裂和消除应裂纹的倾向.答:1、冷裂纹的倾向:Q345为热扎钢其碳含量与碳当量较底,淬硬倾向不大,因此冷裂纹敏感倾向较底。
T-1钢为低碳调质钢,加入了多种提高淬透性的合金元素,保证强度、韧性好的低碳自回火M和部分下B 的混合组织减缓冷裂倾向,2.25Cr-1Mo为珠光体耐热钢,其中Cr、Mo能显著提高淬硬性,控制Cr、Mo的含量能减缓冷裂倾向,2.25-1Mo冷裂倾向相对敏感。
30CrMnSiA为中碳调质钢,其母材含量相对高,淬硬性大,由于M中C含量高,有很大的过饱和度,点阵畸变更严重,因而冷裂倾向更大。
2、热裂倾向Q345含碳相对低,而Mn含量高,钢的Wmn/Ws能达到要求,具有较好的抗热裂性能,热裂倾向较小。
T-1钢含C低但含Mn较高且S、P的控制严格因此热裂倾小。
30CrMnSiA含碳量及合金元素含量高,焊缝凝固结晶时,固-液相温度区间大,结晶偏析严重,焊接时易产生洁净裂纹,热裂倾向较大。
3、消除应力裂纹倾向:钢中Cr、Mo元素及含量对SR产生影响大,Q345钢中不含Cr、Mo,因此SR倾向小。
T-1钢令Cr、Mo但含量都小于1%,对于SR有一定的敏感性;SR倾向峡谷年队较大,2.25Cr-Mo其中Cr、Mo含量相对都较高,SR倾向较大。
8.同一牌号的中碳调质钢分别在调质状态和退火状态进行焊接时焊接工艺有什么差别?为什么中碳调质钢一般不在退火的状态下进行焊接?答:在调质状态下焊接,若为消除热影响区的淬硬区的淬硬组织和防止延迟裂纹产生,必须适当采用预热,层间温度控制,中间热处理,并焊后及时进行回火处理,若为减少热影响的软化,应采用热量集中,能量密度越大的方法越有利,而且焊接热输入越小越好。
在退火状态下焊接:常用焊接方法均可,选择材料时,焊缝金属的调质处理规范应与母材的一致,主要合金也要与母材一致,在焊后调质的情况下,可采用很高的预热温度和层间温度以保证调质前不出现裂纹。
因为中碳调质钢淬透性、淬硬性大,在退火状态下焊接处理不当易产生延迟裂纹,一般要进行复杂的焊接工艺,采取预热、后热、回火及焊后热处理等辅助工艺才能保证接头使用性能。
9珠光体耐热钢的焊接性特点与低碳调质钢有什么不同?珠光体耐热钢选用焊接材料的原则与强度用钢有什么不同?why?答:珠光体耐热钢和低碳调质钢都存在冷裂纹,热影响区硬化脆化以及热处理或高温长期使用中的再热裂纹,但是低碳调质钢中对于高镍低锰类型的刚有一定的热裂纹倾向,而珠光体耐热钢当材料选择不当时才别还要注意焊接材料的干燥性,因为珠光体耐热钢是在高温下使用有一定的强度要求。
10低温钢用于-40度和常温下使用时在焊接工艺和材料上选择是否有所差别?why?答:低温钢为了保证焊接接头的低温脆化及热裂纹产生要求材料含杂质元素少,选择合适的焊材控制焊缝成分和组织形成细小的针状铁素体和少量合金碳化物,可保证低温下有一定的AK要求。
对其低温下的焊接工艺选择采用SMAW时用小的线能量焊接防止热影响区过热,产生WF 和粗大M,采用快速多道焊减少焊道过热。
采用SAW时,可用振动电弧焊法防止生成柱状晶。
第四章不锈钢及耐热钢的焊接1. 不锈钢焊接时,为什么要控制焊缝中的含碳量?如何控制焊缝中的含碳量?答:焊缝中的含碳量易形成脆硬的淬火组织,降低焊缝的韧性,提高冷裂纹敏感性。
碳容易和晶界附近的Cr结合形成Cr的碳化物Cr23C6,并在晶界析出,造成“贫Cr”现象,从而造成晶间腐蚀。
选择含碳量低的焊条和母材,在焊条中加入Ti,Zr,Nb,V等强碳化物形成元素来降低和控制含氟中的含碳量。
2. 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?答:焊缝中的δ相可打乱单一γ相柱状晶的方向性,不致形成连续,另外δ相富碳Cr,又良好的供Cr条件,可减少γ晶粒形成贫Cr层,故常希望焊缝中有4%~12%的δ相。
通过控制铁素体化元素的含量,或控制Creq/Nieq的值,来控制焊缝中的铁素体含量。
3. 18-8型不锈钢焊接接头区域在那些部位可能产生晶间腐蚀,是由于什么原因造成?如何防止?答:18-8型焊接接头有三个部位能出现腐蚀现象:{1}焊缝区晶间腐蚀。
产生原因根据贫铬理论,碳与晶界附近的Cr形成Cr23C6,并在在晶界析出,导致γ晶粒外层的含Cr量降低,形成贫Cr层,使得电极电位下降,当在腐蚀介质作用下,贫Cr层成为阴极,遭受电化学腐蚀;{2}热影响区敏化区晶间腐蚀。
是由于敏化区在高温时易析出铬的碳化物,形成贫Cr层,造成晶间腐蚀;{3}融合区晶间腐蚀{刀状腐蚀}。