焊接冶金学习题及答案
焊接冶金学及金属材料焊接习题答案模块二
焊接冶金学及金属材料焊接习题答案模块二模块二2-1答：与铸锭凝固相比，焊缝结晶有以下特点：（1）熔池的体积小，冷却速度大。
由于熔池的体积小，而周围又被冷金属所包围，所以熔池的冷却速度很大，平均约为4～100℃/s，比铸钢锭的平均冷却速度要大10000倍左右。
因此，对于含碳量高、合金元素较多的钢种容易产生淬硬组织，甚至焊道上产生裂纹。
由于冷却速度快，熔池中心和边缘还有较大的温度梯度，致使焊缝中柱状晶得到很大发展。
所以一般情况下焊缝中没有等轴晶，只有在焊缝断面的上部有少量的等轴晶（电渣焊除外）。
（2）熔池中的液态金属处于过热状态。
在电弧焊的条件下，对于低碳钢或低合金钢来讲，熔池的平均温度可达1770±100℃，而溶滴的温度更高，约为2300±200℃。
一般钢锭的温度很少超过1550℃，因此，熔池的液态金属处于过热状态。
由于液态金属的过热程度较大，合金元素的烧损比较严重，使熔池中非自发晶核的质点大为减少，这也是促使焊缝中柱状晶得到发展的原因之一。
此外，在焊缝条件下，气体的吹力，焊条的摆动以及熔池内部气体的外逸，都会产生搅拌作用。
这一点对于排除气体和夹杂是很有利的，也有利于得到致密而性能好的焊缝。
2-2答：焊缝金属在结晶过程中，由于合金元素来不及扩散而存在化学成分的不均匀性。
一般焊缝中的偏析主要有以下三种。
（1）显微偏析一般来讲，先结晶的固相含溶质较低，也就是先结晶的固相比较纯，而后结晶的固相含溶质的浓度较高，并富集了较多的杂质。
由于焊接过程中冷却较快，固相的成分来不及扩散，而在相当大的程度上保持着由于结晶有先后所产生的化学成分不均匀性。
（2）区域偏析焊接时由于熔池中存在激烈的搅拌作用，同时焊接熔池又不断的向前推移，不断加入新的液体金属，因此结晶后的焊缝，从宏观上不会像铸锭那样有大面积的区域偏析。
但是，在焊缝结晶时，由于柱状晶体继续长大和推移，此时会把溶质或杂质“赶”向熔池的中心。
这使熔池中心的杂质浓度逐渐升高，致使在最后凝固的部位产生较严重的区域偏析。
焊接冶金学及金属材料焊接 习题答案模块十
模块十10-1答：铜及其合金的焊接性较差主要表现为焊缝成形能力差，熔焊铜及大多数铜合金时容易出现难熔合、坡口焊不透和表面成形差的外观缺陷。
原因是铜的导热性好，焊接时热量迅速从加热区传导出去，使得焊接热影响区加宽，在焊件刚度小时，容易产生较大变形；在刚度较大时，又会在焊件中造成很大的焊接应力，如果焊件厚度越大，散热就越严重，在焊接铜及其合金的时候，又由于同在熔化时的表面张力比铁小1/3，流动性比钢大，容易导致熔化金属流失；焊缝及热影响区热裂纹倾向大，焊缝的热裂纹倾向与焊缝杂质的影响有关，还与焊接时产生的应力有关。
焊缝中的氧对焊缝热裂纹倾向影响很大，在焊接时要预防热裂纹的产生，在焊缝中也容易形成气孔，所以要采取适当的措施来预防气孔的产生；铜及铜合金在熔化过程中，由于晶粒严重长大以及合金元素的蒸发、烧损与杂质的渗入，使焊接接头塑性和韧性显著下降。
10-2答：根据铜及铜合金的焊接性，正确制定合理焊接工艺方法，焊接时要注意以下几点：(1)焊前准备和焊后清理铜及铜合金的焊前准备和焊后清理与铝及其合金焊接时相似，如对工件和焊丝在焊前的清理，焊接过程中需要加强对熔池的保护及预热；(2)正确选择焊接工艺方法铜及铜合金焊接时可选用很多种焊接方法，一般根据铜的种类、焊件形态、对质量的要求、生产条件及焊接生产率等综合考虑加以选择，通常气焊、碳弧焊、焊条电弧焊和钨极氩弧焊多用于厚度小于6mm的工件，而熔化极氩弧焊则用于更大厚度工件的焊接；(3)背面加垫板由于纯铜的密度较大，熔化后铜液流动很大，极易烧穿及形成焊瘤。
为了防止铜液从焊缝背面流失，保证反面成形良好，在焊接时需要加垫板；(4)预热由于铜的导热性很强，焊接时通常预热温度也较高，一般在300℃以上，焊接铜时尽量少用搭接、角接及T形等增加散热速度的接头，一般应采用对接接头。
10-3答（1）焊接性分析焊接铝青铜的主要困难时铝的氧化，生成致密而难熔的Al2O3薄膜覆盖在熔滴和熔池表面。
焊接冶金学A卷
一、名词解释(共5小题,每小题2分,共10分)。
1. 熔焊；
2. 喷射过渡；
3. 碱性焊条；
4. 显微偏析；
5. 高温液化裂纹；
二、填空题(共20空,每空1分,共20分)。
1. 熔池的几何形状参数有_______、_______、_______。
2. 焊条电弧焊时有三个反应区：_______、_______、_______。
3. 低合金钢贝氏体包括_______、_______、_______、_______。
4. 焊缝中夹杂物的分类主要有_______、_______和_______。
5. 根据冷裂纹在焊接接头中的位置和形态，大体可以分为_______、_______、_______、_______。
6. 易淬火钢（焊前调质）焊接热影响区按特征分为_______、_______、_______。
三、分析题(共4小题,每小题10分,共40分)。
1. 熔滴过渡有几种形式？各有何特点？
2. 氧对焊接质量的影响。
3. 试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能和冶金性能。
4. 何谓焊接热循环？它有哪些特点？它的主要参数及其意义是什么？
四、论述题(共2小题,每小题15分,共30分)。
1. 论述焊接加热及冷却过程中的组织转变特点。
2. 结合自己的理解，论述简述结晶裂纹的形成机理、影响因素。
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焊接冶金学及金属材料焊接 习题答案模块四
模块四4-1答：(1）氧化物夹杂 其成分主要是SiO2，其次是MnO、TiO2、Al2O3等。
(2）氮化物夹杂 氮化物主要是Fe4N。
(3）硫化物夹杂硫化物主要有两种形态： FeS 和MnS4-2答：氮气孔较多集中在焊缝表面，但多数情况下是成堆出现，与蜂窝类似。
氮的来源主要是由于焊接过程中焊缝保护不良，有较多的空气侵入熔池所致。
在实际中常采取的防止措施如下：（1）加强焊接区的保护（2）合理确定焊接工艺（3）冶金处理对于低碳钢和低合金钢焊接接头，大多数情况下氢气孔出现在焊缝的表面上，气孔的断面形状如同螺钉状，在焊缝的表面上形成喇叭口形，而气孔的四周有光滑的内壁。
但这类气孔在特殊情况下也会出现在焊缝的内部，如焊条药皮中含有较多的结晶水，使焊缝中的含氢量过高，因而凝固时来不及上浮而残存在焊缝内部。
防止氢气孔的措施主要有以下几种：(1)控制氢的来源(2)冶金处理(3) 控制焊接工艺参数焊接碳钢时，由于冶金反应产生了大量的CO，在结晶过程中来不及逸出而残留在焊缝内部形成气孔。
气孔沿结晶方向分布，有些象条虫状卧在焊缝内部。
防止CO气孔常采用的措施主要有以下几种：(1)限制焊丝中的含碳量(2)采取冶金措施防止CO气孔(3) 合理确定焊接工艺4-3答：焊接结构产生裂纹轻者需要返修，浪费人力、物力、时间，重者造成焊接结构报废，无法修补。
更严重者造成事故、人身伤亡。
具体地说，焊接裂纹对结构的危害有：（1）减少了焊接接头的工作截面，因而降低了焊接结构的承载能力。
（2）构成了严重的应力集中。
裂纹是片状缺陷，其边缘构成了非常尖锐的切口，具有高的应力集中，既降低结构的疲劳强度，又容易引发结构的脆性破坏。
（3）造成泄漏。
用于承受高温高压的焊接锅炉或压力容器，用于盛装或输送有毒的、可燃的气体或液体的各种焊接储罐和管道等，若有穿透性裂纹，必然发生泄漏，在工程上是不允许的。
（4）表面裂纹能藏垢纳污，容易造成或加速结构腐蚀。
（5）留下隐患，使结构变得不可靠。
焊接冶金学及金属材料焊接 习题答案模块六
模块六
6-1答：
焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。
影响焊接性的因素:
(1)材料因素； (2)工艺因素 （3）结构因素； (4) 使用条件
6-2 答：
（1）焊接性试验的条件尽量与实际焊接时的条件相一致。
（2）焊接性试验的结果要稳定可靠，具有较好地再现性。
（3）应选用最经济和方便的试验方法。
6-3答：
热焊接性是指焊接热循环对焊接热影响区组织性能及产生缺陷的影响程度。
冶金焊接性是指在一定冶金过程条件下，物理化学变化对焊缝性能和产生缺陷的影响程度
6-4解：
1556Ni Cu V Mo Cr Mn C CE ++++++=（﹪）
CE=0.35+1/6×1.1+1/5(1.1+0+0)+1/15(0.3+0)=0.77（﹪）。
焊接冶金学A卷答案
一、名词解释(共5小题,每小题2分,共10分)。
熔焊：熔焊是指待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。
喷射过渡：喷射过渡是指熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式。
碱性焊条：在焊条药皮中含有多量碱性氧化物，同时含有氟化钙的焊条。
显微偏析：先结晶的固相比较纯，后结晶的固相含杂质的浓度较高，并富集了较多的杂志，而焊接的冷却速度较快，固相内的成分来不及扩散。
高温液化裂纹：产生在近缝区或多层焊的层间，是由于母材含有较多的低熔点共晶，在焊接热源的高温作用下晶间被重新熔化，在拉应力作用下沿奥氏体晶界发生的开裂现象。
二、填空题(共20空,每空1分,共20分)。
1.熔池长度、熔深、熔宽。
2.药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。
3.上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、条状贝氏体。
4.氧化物夹杂、硫化物夹杂和氮化物夹杂。
5.焊趾裂纹、焊根裂纹、焊道下裂纹、横向裂纹。
6.完全淬火区、不完全淬火区、回火软化区。
三、分析题(共4小题,每小题10分,共40分)。
1. 熔滴过渡有几种形式？各有何特点？（10分）答：熔滴有三种过渡形式：（1）短路过渡：熔滴长大到和熔池金属接触，形成短路，电弧熄灭，液滴下落后，电弧重新引燃。
（3分）（2）粗滴过渡：熔滴呈粗大颗粒状向熔池自由过渡的形式。
（2分）（3）喷射过渡：是指溶滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式。
（3分）熔滴的过渡形式与焊接方法、药皮、焊条直径、电流、极性、焊工操作水平等有关。
（2分）2. 氧对焊接质量的影响。
（10分）答：氧在焊缝中是有害元素，但在焊接过程中又是必须要利用的元素。
（2分）（1）随着焊缝中氧含量的增加，其强度、塑性、韧性（尤其是低温冲击韧性）下降。
（2分）（2）氧和熔池中的碳反应生成CO气体，造成飞溅和气孔。
（2分）（3）烧损焊缝中的合金元素，降低焊缝金属的性能。
（2分）（4）氧可以有效减少焊缝中的含氢量。
（2分）3. 试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能和冶金性能。
焊接冶金学试卷
焊接冶金学试卷及参考答案一、填空（每空1分，共30分）1、熔焊时，金属、熔渣和气象之间进行一些列的冶金反应。
2、手工电弧焊的焊接化学反应区有三个即要皮反应区、熔滴反应区和熔池反应区。
3、焊接区域气体的来源主要有：有机物的分解和燃烧、碳酸盐和高价氧化物的分解和材料的蒸发等。
4、焊接材料是焊接时所消耗材料的通称，包括焊条、焊丝和焊剂以及气体等。
5、熔滴过渡形式有：颗粒状过度、短路过度、附壁过度等。
6、焊接区内的气体主要由CO2、H2O、N2、H 2、O 2组成。
7、焊缝中常遇到的夹杂物有盐性夹杂、盐-氧化合物夹杂和氧化物夹杂。
8、常用的脱氧剂有AL、Ti、Si、Mn。
9、焊缝中化学成分的不均匀性包括显微偏析、区域偏析和层状偏析。
10、裂纹按产生的本质分为五大类即热裂纹、再热裂纹冷裂纹和层状撕裂以及应力腐蚀裂纹。
二、选择（10分每题1分）1、低氢型焊条（碱性焊条）焊缝的含氢量低的原因是药皮中含有很多的碳酸盐，它们受热分解生成（ 3 ）和氢反应生成稳定的OH。
1）O2 2）H2 3）CO2 4）N22、焊接区内的氢主要来源于焊接材料中的（ 3 ）。
1）碳酸盐 2）氧化物 3）水分 4）空气3、熔合区会出现明显的化学成分不均匀，成为（ 2 ）地带。
1）优质 2）薄弱 3）缺陷 4）不重要4、在焊接化学冶金中常用的脱硫剂是（ 2 ）1）铁 2）锰 3）硅 4）铜5、低碳钢含碳量低，固态相变的组织主要是（ 1 ）+少量珠光体。
1）铁素体 2）莱氏体 3）贝氏体 4）马氏体6、改善焊缝金属凝固组织的最有效冶金方法是（ 4 ）。
1）后热 2）进行脱氧 3）提高冶金反应时间 4 ）添加某些合金元素7、下列属于氧化物夹杂的有（ 3 ）1）CaO 2）FeO 3）SiO2 4）K2O8、硫在焊缝金属中的危害是以低熔点的（ 3 ）的形式存在。
1）S 2）FeS 3）Fe+FeS 4）SO29、钢铁表面的氧化皮在焊接过程中形成的气孔是（ 2 ）。
焊接冶金与焊接性答案
焊接冶金与焊接性答案【篇一：焊接冶金学课后答案】>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、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。
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。
焊接冶金学习题(附答案)
第一章焊接化学冶金1、什么是焊接化学冶金？它的主要研究内容和学习的目的是什么?答：焊接化学冶金指在熔焊过程中，焊接区内各种物质之间在高温下的相互作用反应。
它主要研究各种焊接工艺条件下，冶金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及变化规律。
研究目的在于运用这些规律合理地选择焊接材料，控制焊缝金属的成分和性能使之符合使用要求，设计创造新的焊接材料。
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？答：调控焊缝化学成分的两种手段：1）、对熔化金属进行冶金处理；2）、改变熔合比。
怎样影响焊缝化学成分：1）、对熔化金属进行冶金处理，也就是说，通过调整焊接材料的成分和性能，控制冶金反应的发展，来获得预期要求的焊接成分；2）、在焊缝金属中局部熔化的母材所占比例称为熔合比，改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。
3、焊接区内气体的主要来源是什么？它们是怎样产生的？答：焊接区内气体的主要来源是焊接材料，同时还有热源周围的空气，焊丝表面上和母材坡口附近的铁皮、铁锈、油污、油漆和吸附水等，在焊接时也会析出气体。
产生：①、直接输送和侵入焊接区内的气体。
②、有机物的分解和燃烧。
③、碳酸盐和高价氧化物的分解。
④、材料的蒸发。
⑤、气体（包括简单气体和复杂气体）的分解。
4、氮对焊缝质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？答：氮对焊接质量的影响：a在碳钢焊缝中氮是有害的杂质，是促使焊缝产生气孔的主要原因之一。
b氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度、降低塑性和韧性的元素。
c氮是促进焊缝金属时效脆化的元素。
控制焊缝含氮量的主要措施：a、控制氮的主要措施是加强保护，防止空气与金属作用；b、在药皮中加入造气剂（如碳酸盐、有机物等），形成气渣联合保护，可使焊缝含氮量下降到0.02%以下；c、采用短弧焊（即减小电弧电压）、增大焊接电流、采用直流反接均可降低焊缝含氮量；d、增加焊丝或药皮中的含碳量，可降低焊缝中的含氮量。
5、综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响？答：（1）焊接工艺参数对焊缝含氢量有一定的影响：手工电弧焊时，增大焊接电流使熔滴吸收的氢量增加；增大电弧电压使焊缝含氢量有某些减少。
焊接冶金学(基本原理)课后习题
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。
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。对于电弧焊来讲，这个作用面积称为加热区，如果再进一步分析时，加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区；
P:磷的危害: 在熔池快速凝固时，磷易发生偏析。磷化铁常分布于晶界，减弱了晶粒之间的结合力，同时它本身既硬又脆。这就增加了焊缝金属的冷脆性，即冲击韧度降低，脆性转变温度升高。
控制磷的措施：1）限制母村、填充金属、药皮和焊剂中的含s量； 2）增加熔渣的碱度；3）脱磷
22.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？
1)活性斑点区 活性斑点区是带电质点(电子和离于)集中轰击的部位，并把电能转为热能；
2)加热斑点区 在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。
8.什么是焊接，其物理本质是什么？
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。
(完整版)焊接冶金学(基本原理)习题总结
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。
智慧树知到《焊接冶金学》章节测试(含答案)
智慧树知到《焊接冶金学》章节测试（含答案）绪论1、扩散焊属于A、熔焊B、压焊C、钎焊答案：B2、高频感应焊属于A、熔焊B、压焊C、钎焊答案：A3、在连接处不能形成共同晶粒的方法是A、熔焊C、钎焊答案：A4、熔焊焊接接头包括以下区域A、焊缝B、熔合区C、热影响区D、母材答案：ABC5、真空电子束焊无填充材料焊接过程哪些过程A、热过程B、化学冶金过程C、凝固结晶和相变过程答案：AC6、熔焊焊接过程中可能发生冶金反应的区域包括B、熔合区C、热影响区D、母材答案：√AB7、焊接是一种永久性连接方法。
答案：√8、焊接过程中接头处发生熔化的焊接方法都是熔焊。
答案：X9、熔焊方法都要经历加热-熔化-冶金反应-凝固结晶-固态相变过程。
答案：X10、对多数金属来说，只要是使被连接件界面的金属原子接近到0.3-0.5nm，就可以实现焊接。
答案：√第一章测试1、等离子弧本质上是被压缩的电弧。
答案：√2、低碳钢焊接时熔池平均温度约1770±100K答案：X3、电弧焊时对工件的加热区域是指电弧电流流过的区域。
答案：X4、减小熔滴尺寸对于加强冶金反应是有利的答案：√5、焊条电弧焊时的有效热量包括：A、母材吸收的热量B、用于熔滴过渡的热量C、形成飞溅的热量D、周围空气、介质吸收的热量答案：AB6、计算焊条金属的损失系数时，损失部分包括A、飞溅损失B、焊条残余部分C、氧化损失D、蒸发损失答案：ACD7、可以提高焊缝熔深的措施包括A、增大电流B、减小电流C、增大电弧电压D、减小电弧电压答案：AD8、热效率最高的焊接方法是A、电渣焊B、焊条电弧焊C、埋弧焊D、激光焊答案：D9、焊接温度场的研究以哪种传热形式为主A、热传导B、对流C、辐射答案：A10、薄板焊接时热源可看作：A、点热源B、线热源C、面热源答案：B第二章测试1、熔合比是指焊缝中熔化的母材与填充材料之比答案：X2、电弧空间内分子状态的H2、N2、O2 的含量很低。
焊接冶金学重点答案
3、焊接性的试验方法分类？
焊接性试验方法分类：（一）、直接模拟试验类：１）焊接冷裂纹试验２）焊接热裂纹试验３）再热裂纹试验４）层状撕裂试验５）应力腐蚀裂纹试验６）脆性断裂试验
（2）磁偏吹现象：1）9﹪Ni钢属强磁性材料，所以有磁偏吹现象。2）防止措施是避免接触强磁场、退磁、检测残留磁场，使其低于50A／m；也可选用适于交流焊接的镍基合金焊条。
（3）热裂纹1）当采用镍基焊接材料时，焊缝金属容易产生热裂纹，尤其是弧坑裂纹。因此，应选用抗裂性能好，线胀系数与母材相近的焊接材料。2）在工艺上采取一些措施，如收弧时注意填满弧坑等。3）含Ni钢有回火脆性，需要注意控制焊后回火温度及冷却速度。
1、影响焊接性的因素。
（1）材料因素：母材和焊接材料
1）在相同焊接条件下，决定母材焊接性的主要因素是它本身的物理化学性能，其中化学成分是主要影响因素，它能决定HAZ的淬硬倾向、脆化倾向和产生裂纹的敏感性。
2）焊接材料直接参与焊接过程中的一系列化学冶金反应，决定着焊缝金属的成分、组织、性能及缺陷的形成。
(8)从经济性和方便性考虑，目前在焊接这类钢时，焊条电弧焊还是用得最为普遍。
(9)从防止冷裂纹的要求出发，经常采用纯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。
焊接冶金学课后答案
焊接冶金学课后答案第三章：合金结构钢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、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。
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℃某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。
焊接冶金学(基本原理)习题
焊接冶金学（基本原理）习题名词解释: 焊接冶金过程碳当量韧性长(短)段多层焊药皮重量系数绪论影响温度场的因素?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焊条金属的平均熔化速度熔焊方法的保护方式?碱度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。
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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而，非自发晶核就依附在这个表而上，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：熔滴的表而积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岀现较大的拉伸应力，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泄温度下服役的过程中，任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描施是什么？a.氢脆，氢在室温附近使钢的塑性严重下降，b.白点，碳钢和低合金钢焊缝，如含氢量高常常在拉伸或弯曲断而上岀现银白色局部脆断点。
c.形成气孔，熔池吸收大量的氢，凝固时由于溶解度突然下降，使氢处于饱和状态，会产生氢气且不溶于液态金属，形成气泡产生气孔。
d.氢促使产生冷裂纹。
措施：a.限制焊接材料中的氢含量，制造低氢和超低氢型焊接材料和焊剂时，应尽量选用不含或含氢量少的。
b.清除焊件和焊丝表而上的铁锈，油污，吸附水等杂质。
c.冶金处理：在药皮中加入氟化物，控制焊接材料的氧化还原势，在药皮或焊芯中加入微量的稀土和稀散元素，控制焊接工艺参数，焊后氢处理。
2. CO2保护焊焊接低合金时，应采用什么焊丝？为什么？H08Mn2SiA,如果焊丝中Mn, Si含虽:不足，起脱氧作用会很差，致使熔池结晶后产生CO气孔。
因此CO2气体保护焊焊丝必须含有较髙含量的Mn Si等脱氧元素，H08Mn2SiA焊丝具有良好的焊接工艺性能和力学性能，适用于低合金钢。
3. 为什么酸性焊条用猛铁作为脱氧剂，而碱性焊条用硅铁，镭铁和钛铁作为脱氧剂？在酸性渣中含有较多的SiO2和TiO2,他们与脱氧产物MnO生成复合物MnO. SiO2和MnO.TiO乙从而使Y MnO减小，因此脱氧效果较好。
相反，在碱性渣中Y MnO较大，不利于镒脱氧，且硬度越大，锹脱氧越差，由于这个原因一般酸性焊条用锈铁做脱氧，而碱性焊条不单独用镭铁脱氧。
4. 综合分析熔渣中的CaF2对焊接化学冶金中所起的作用？:造渣。
药皮中的CaF2高温可分解出氟，或者与水玻璃等化合物形成NaF、KF,再与含氢物质形成不溶于金属的HF。
这样就使焊缝中的含氢量极低。
所获得焊缝金属的塑性、韧性好，具有良好的抗裂性，使用于焊接搁置那个重要的焊接结构和大多数的合金钢。
5. 综合分析碱性焊条药皮中CaF2所起的作用及对焊缝性能的影响？可发生反应：CaF2+2H二Ca+2HF, CaF2+H20二CaO+2HF,反映过的产物HF是比较稳泄的气体，高温时不易发生分解，也不溶于液体金属中，由于HF生成后与焊接烟尘一起挥发了，所以降低了熔池金属中的含氢量。
对焊缝性能的影响：提高韧性和塑性，消除氢气孔，并抑制冷裂纹的产生，提高焊缝金属的机械性能。
6. 是对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能，冶金性能和焊缝金属的力学性能？1酸性焊条它是药皮中含有多量酸性氧化物的焊条clj。
这类焊条的工艺性能好，其焊缝外表成形美观、波纹细密。
由于药皮中含有较多的Fd2、TiO2、So：等成分，所以熔渔的氧化性强。
酸性焊条一般均可采用交、直流电源施焊。
典型的酸性焊条为E4303（J422）。
2.碱性焊条它是药皮中含有多量碱性氧化物的焊条°cl'由于焊条药皮中含有较多的大理右、萤石等成分，它们在焊接冶金反应中生成C02和服，因此降低了焊缝中的含氢量。
所以碱性焊条又称为低氢焊条。
碱性焊条的焊缝具有较高的塑性和冲击韧度值，一般承受动裁的焊件或刚性较大的重要结构均采用碱性焊条施工。
典型的碱性焊条为E5015（J507）o7. 低氢型焊条为什么对于铁锈，油污，水分很敏感？由于这类焊条的熔渣不具备氧化性，所以一旦有氢侵入熔池将很难脱岀。
所以，低氢型焊条对于铁锈油污水分很敏感。
8. 简述熔池的结晶形态，分析结晶速度，温度梯度和溶质形态影响？晶体形态主要是柱状晶和少量等轴晶，每个柱状晶有不同的结晶形态（平面晶，胞晶，树枝状晶）等轴晶一般呈树枝晶。
9. 分析焊缝和融合区的化学不均匀性，为什么会形成这种不均匀性？在熔池结晶的过程中，由于冷却速度很快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，合金元素的分布是不均匀的，岀现偏析现象。
与此同时，再熔合区还岀现更为明显的成分不均匀。
10. 某厂焊接带锈低碳钢板，采用“J423”焊条时一般不出现气孔，但采用E4315焊条时总岀现气孔？这里岀现的是C0气孔，因为J423为酸性焊条，它里而含有较多的Si02 , Si02和FeO反应生成稳左的SiO2・FeO,从而降低FeO活度，所以C0气孔的倾向很小；而E4315焊条熔渣的氧化性比J423的大，随熔渣的氧化性升髙，产生C0气孔的倾向也增髙，H2气孔的倾向下降，但是钢板生锈，主要带入的是氧元素，气孔主要是C0气孔.11. 某厂用E5015焊条焊接时，在引弧和弧坑处产生气孔，分析其原因，并提岀解决办法？12. 焊接热循环对被焊金属近缝区的组织，性能有何影响？怎样利用热循环和其他工艺措施改善HAZ的组织性能？（1）在热循环作用下，近缝区的组织分布是不均匀的，融合去和过热去出现了严重的晶粒粗化，是整个接头的薄弱地带，而行能也是不均匀的，主要是淬硬、韧化和脆化，及综合力学性能，抗腐蚀性能，抗疲劳性能等。
（2）焊接热循环对组织的影响主要考虑四个因素：加热速度、加热的最高温度，在相等温度以上的停留时间，冷却速度和冷却时间，研究它是研究焊接质虽的主要途径，而在工艺措施上，常可采用长段的多层焊合短道多层焊，尤其是短道多层焊对热影响区的组织有以定的改善作用，适于焊接晶粒易长而易淬硬的钢种。
13. 焊接HAZ的脆化有几种？如何防止？有多种类型，如粗晶脆化，组织脆化，析出脆化，热应变时效脆化，氢脆化及石墨脆化。
粗晶脆化①粗晶脆化：晶粒长大受多种因素影响其中钢的化学成分，组织状态和加热温度及时间影响最大，若钢中含有碳氮化物的介金元素就会阻碍晶界迁移而有效的阻止晶粒长大，热影响区的粗晶脆化是在化学成分、组织状态不均匀的非平衡条件下形成的，而防止条件也就更加复杂，需要综合部同钢种等多方而考虑②组织脆化：它是由于HAZ岀现脆硬组织造成的，根据被焊钢种的不同和韩姐冷却条件不同在HAZ可能岀现不同的脆性组织。
如M-A组元脆化，析出脆化和遗传脆化。
对于一般低碳钢来说,，由于焊接HAZ出现低碳马氏体和下贝氏体反而能够提高抗脆性能力，而高碳钢则易出现栾晶马氏体，因此焊接含碳较髙的钢时，应采用较髙的预热温度、焊后热处理等；实践证明低温回火（＜250°C）可以有助于M-A组元分解改善韧性，中温回火（450-500°C）的改善效果更显著；在焊接时保证化学、物理性质的均匀性能有效的防止脆化。
当时效时间进一步增长时，新的析出物减少，原有的析出物进一步聚集，使析出物之间的距离增大使位错运动恢复从而脆化减弱③时效脆化：可分为静应变时效脆化和动应变时效脆化，热应变时效脆化多发生在低碳钢和碳镭低合金钢的A人以下的热影响区，当钢中含有Cr、V、Mo、AL等碳氮化合物的元素可以降低脆化倾向焊接时适当提髙溶合区的转变温度也可以有效的减轻脆化倾向。
④氢脆：是在室温下使钢的塑性严重下降的现象焊缝经去氢处理可是塑性恢复。
14. 分析液态薄膜的成因及其对产生裂纹的影响？在焊接金属凝固结晶的后期，低熔点共晶排挤在柱状晶体交遇的中心部位，形成一种所谓“液态薄膜”，此时由于收缩而受到的拉伸应力，这时焊缝中的液态薄膜就形成了薄弱地带。
在拉伸应力作用下就有可能在这里开裂而形成结晶裂纹。
产生结晶裂纹的原因就是在薄膜何在凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果，因此液态薄膜就是产生结晶裂纹的内因。
15. 什么是脆性温度区间？在脆性温度区间内为什么金属的塑性很低？熔池结晶进入固溶阶段，由于液态金属少（主要是那些低熔点共晶），在拉伸应力作用下所产生的微小缝隙都无法填充，只要稍有拉伸应力存在就有产生裂纹的可能，故把这个阶段叫做“脆性温度区”。
在脆性温度区间内，焊缝金属抵抗结晶裂纹的能力较弱，所以在此阶段焊缝金属稍有变形就易产生裂纹，所以金属的塑性很低。
16. 一般低合金钢，冷裂纹为什么具有延迟现象？为什么容易在焊接HAZ产生？延迟裂纹主要发生在低合金高强钢中，主要与焊缝含扩散氢、接头所承受的拉应力以及由材料淬硬倾向决左的金属塑性储备有关，是三个因素中的某一因素与相互作用的结果。
对于确左成分的母材和焊缝金属，塑性储备一左，产生延迟裂纹的孕冇期长短，取决于焊缝金属中的扩散氢及接头所处的应力状态。
同理相应于某一应力状态，焊缝含氢疑髙，裂纹孕弃期短，裂纹倾向大。
当应力状态恶劣，即使含氢量低，在很短孕育期内会产生裂纹。
但是决龙延迟裂纹产生与否，存在一个临界含氢呈:与临界应力值。
若氢低于临界含氢呈:，拉应力低于强度极限，则孕育期将无限长，实际上不产生延迟裂纹。
现代的延迟裂纹理论认为,焊缝金属中的含氢量、接头承受的应力水平以及接头金属的塑性储备，三者对延迟裂纹产生的作用是相互联系的。
焊缝高含氢量在低应力下就会诱发出裂纹，而低含氢量需要髙应力下才达到诱发裂纹状态。
含氢量及应力都低时，在长时间才能达到裂纹产生条件。
材料的塑性储备起到调节作用，当材料的变形能力高，缺口敏感性低时，只有在更高应力更多含氢量下才能产生延迟裂纹。
在焊接接头中，由于焊缝一般含碳量低，缺口敏感性小，而近缝区由于晶粒粗大，过饱和空位浓度高，应力集中程度髙等不利条件，使近缝区易于产生延迟裂纹。
热彫响区中的过热区晶粒严重长大，使金属的塑形、韧性急剧下降，是焊接接头中最薄弱的地带17. 简述在热裂纹的主要特征和产生冷裂纹的机理？答：主要特征：1) 再热裂纹都是发生在焊接热影响区的粗晶部位并呈晶间开裂；2) 进行消除应力处理之前焊接区存在较大的残余应力并有不同程度的应力集中，残余应力与应力集中必须通知存在，否则不会产生再热裂纹。