焊接冶金学复习要点
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概念题1、焊接：焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。
2、焊接热循环：在焊接过程中热源沿焊件移动，在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程。
3、联生结晶：在焊接过程中，焊缝区在冷却过程中以熔合线上局部半熔化的晶粒为核心向内生长，生长方向为散热最快方向，最终成长为柱状晶粒。
晶粒前沿伸展到焊缝中心，呈柱状铸态组织，此种结晶方式称为联生结晶。
4、扩散氢:在钢焊缝中，氢大部分是以氢原子或离子的形式存在的，它们与焊缝金属形成间3隙固溶体。
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，故称之为扩散氢。
5、焊接线能量：焊接时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为焊接线能量6、再热裂纹：焊后焊件在一定温度范围内再次加热（消除应力热处理或其它加热过程）而产生的裂纹称为再热裂纹。
7、应力腐蚀裂纹：焊接结构一般都存在不同程度的残余应力，在腐蚀介质条件下工作极易产生应力腐蚀裂纹。
8、熔合比：指熔焊时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比9、药皮重量系数：单位长度上药皮与焊芯的质量比10、焊条熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。
g/（A*H）在熔焊过程中，单位电流，单位时间内，焊芯熔敷在焊件上的金属量11、焊接拘束度：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12、碱度：离子理论把液态熔渣中自由氧离子的浓度13、长渣：在高温时，熔渣的粘度都很小。
但有的渣随着温度的降低迅速凝固，即凝固的温度区间较窄，这种焊接熔渣称为短渣；而凝固缓慢、凝固温度区间较宽的熔渣称为长渣。
14、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。
15、焊接热影响区：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16、熔滴的比表面积：熔滴的表面积与其质量之比17、残余扩散氢：由于氢原子和离子半径很小，有一部分氢扩散聚集到陷阱中，结合为氢分子因其半径大，不能自由扩散，故称之为残余氢。
焊接冶金重点
名词解释1.焊接：被焊工件的材质材质同种或异种，通过加热或加压（或两者共用），使用填充或不填充材料，使工件的材质达到原子间的结合，而形成永久性接头的连接工艺。
2.热扩散率：指温度传播的速度。
3.熔池：母材上由熔化的焊接金属和局部熔化的母材所组成具有一定几何形状的液体。
4.熔合比：局部熔化的母材所占焊缝金属的比例。
5.合金过渡：指通过焊接材料使所需的合金元素过渡到焊缝金属的过程。
6.合金过渡系数：过渡到熔敷合金元素所占原始合金元素的比例。
7.熔合区：母材和焊缝的交界区。
8.焊接热影响区：在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材明显发生组织和性能的变化区域，称为焊接热影响区。
9.焊接热循环：在焊接热源移动过程中，焊件某点的温度变化。
10.ｔ８/５：对于一般碳钢或者低合金钢，由８００度冷却到５００度所需的时间。
11.ｔ８／３；对于冷硬倾向比较大的钢，由８００度冷却到３００度所需的时间。
12.ｔ１００：由峰值温度冷却到１００度所需的时间。
13.碳当量：把合金元素的对淬硬性的影响折合成碳的相对含量。
14.焊接热影响区的脆化类型：粗晶脆化、遗传催化、热应变时效脆化、析出脆化。
粗晶脆化：焊接过程中由于受热影响程度不同，靠近熔合线附近的过热区会出现严重的晶粒长大。
遗传脆化：在多层焊时，若第一焊道的粗晶区位于第二焊道的正火区，按一般规律粗晶的组织将达到细化，而在某些钢种中，仍保留粗晶组织，这种现象称遗传脆化。
ｍ－ａ脆化：在焊接热影响区中，高碳奥氏体被先析出的铁素体包围，随着温度的降低高碳奥氏体分解为高碳马氏体和残余奥氏体，称为ｍ－ａ组元，随着ｍ－ａ组元的增加，脆性转变温度升高，脆性增加称为ｍ－ａ组元的脆化。
析出脆化：在进行时效或者回火过程中，在某些不均与区域，从非稳态固溶体析出碳化物氮化物硫化物，使脆性温度升高，引起脆化。
Haz热应变时效脆化：在进行热加工程序时，引起局部的应变，而产生的催化。
15.多变化裂纹：在形成多变化过程中由于高温低塑性而产生的裂纹。
焊接冶金原理知识点总结
焊接冶金原理知识点总结一、焊接的概念和分类1. 焊接的概念焊接是利用热或压力，或两者的联合作用，在接头表面形成一层永久性连接的材料，使毗邻金属连接，在一定程度上具有熔融结合或压力结合作用，从而使接头处的材料成为一个整体的金属连接工艺。
2. 焊接的分类（1）按焊接方式分类：手工焊、气体保护焊、电弧焊、搅拌摩擦焊、激光焊等；（2）按焊接材料分类：金属焊接、非金属焊接、金属与非金属焊接等；（3）按焊接方法分类：熔化焊接和压力焊接；（4）按焊接环境分类：气氛焊、真空焊等。
二、熔化焊接的冶金原理1. 熔化焊接的工艺熔化焊接是利用焊条、焊丝或焊粉，在熔化的金属表面形成永久连接的工艺。
通常分为气焊、电弧焊、氩弧焊和激光焊等。
2. 熔化焊接的冶金原理（1）熔化焊接中金属熔池的形成：熔化焊接时，焊接热能使金属焊件熔化，产生熔池；（2）熔化焊接中金属熔池的流动：在熔池形成后，金属熔池受到表面张力的影响，会形成流动；（3）熔化焊接中金属熔池的凝固：熔化焊接过程中，金属熔池冷却，从而形成焊缝。
三、压力焊接的冶金原理1. 压力焊接的工艺压力焊接是在金属材料表面施加压力，使得其表面产生剪切位移，从而实现永久连接的工艺。
2. 压力焊接的冶金原理（1）压力焊接中金属材料的塑性变形：在压力作用下，金属材料表面发生塑性变形；（2）压力焊接中金属材料的分子力作用：在压力作用下，金属材料表面分子间产生相互吸引，并使得金属材料形成永久连接；（3）压力焊接中金属材料的冷却：压力焊接过程中，金属材料冷却，并形成焊缝。
四、焊接质量控制1. 焊接质量的检测方法（1）焊缝外观检查：检查焊缝表面是否有裂纹、气孔、夹渣等缺陷；（2）X射线检测：用X射线透射技术检查焊接接头内部是否有气孔、夹渣、非金属夹杂等；（3）超声波探伤：利用超声波穿透焊缝进行波阵面扫描，检测焊缝内部是否有夹杂、裂纹等；（4）磁粉探伤：在焊缝表面施加可磁化的粉末，然后利用磁粉检测设备检测焊缝是否有裂纹等。
焊接冶金学期末复习
一、加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区；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。
在该区内热量的分布是不均匀的，中心高，边缘低，如同立体高斯锥体.二、焊接温度场：（一）焊接传热的基本形式：在熔焊的条件下，由热源传热给焊件的热量，主要是以辐射和对流为主，而母材和焊条（焊丝）获得热能之后，热的传播则是以热传导为主。
焊接传热过程所研究的内容主要是焊件上的温度分布及其随时间的温度变化何题，因研究焊接温度场，是以热传导为主，适当考虑辐射和对流的作用。
（二）焊接温度场的一般特征：焊接时焊件上各点的温度每一瞬时都在变化，而且是有规律地变化。
焊件上（包括内部）某瞬时的温度分布称为“温度场。
焊接温度场的分布情况可以用等温线或等温面表示。
所谓等温线或等温面，就是把焊件上瞬时温度相同的各点连接在一起，成为一条线或一个面。
各个等温线或等温面彼此之间不能相交，而存在一定的温度差，这个温度差的大小可以用温度梯度来表示。
焊接温度场各点的温度不随时间而变动时，称为稳定温度场；随时间而变动时，称为非稳定温度场。
在绝大多数情况下，焊件上各点的温度是随时间变动的，因此焊接温度场应属非稳定温度场。
恒定热功率的热源固定作用在焊件上时（相当于补焊缺陷的情况），开始一段时间内，温度是非稳定的．但经过一段时间之后便达到了饱和状态，形成了暂时稳定的温度场（即各点的温度不随时间而变），把这种情况称为准稳定温度场。
对于正常焊接条件下的移动热源，经过一定时间之后，焊件上同样会形成准稳定温度场，这时焊件上各点温度虽然随时间而变化，但各点以固定的温度跟随热源一起移动，也就是说，这个温度场与热源以同样的速度跟踪。
如果采用移动坐标系，坐标原点与热源中心重合，则焊件上各点的温度只取决于这个系统的空间坐标，而与热源的移动距离和速度无关。
（三）影响温度场的因素：（l）热源的性质: 一般电弧焊的条件下，25mm 以上的钢板就可以认为是点状热源，而100mm以上的厚钢板电渣焊时却是线状热源。
焊接冶金重点
一、重要术语1.正极性：表示脉冲电平的极性为正。
2.负极性：表示脉冲电平的极性为负。
3.药皮质量系数：4. 熔合比θ（稀释率） ：焊缝中熔化的母材所占的比例式中：W b －溶入焊缝中的母材质量；W d －焊缝质量；W w －溶入焊缝中的焊丝质量。
5.渣的碱度：分子理论的碱度公式是式中：R 2O (Na 2O)、RO (CaO)－渣中碱性氧化物的摩尔分数；RO 2 (SiO 2)－渣中酸性氧化物的摩尔分数。
B > 1碱性渣；B < 1酸性渣；B = 1中性渣。
但根据经验B > 1.3渣才呈碱性。
离子理论是把液态熔渣中自由氧离子的浓度（游离状态的氧离子的浓度）定义为碱度。
浓度越大，其碱度就越大。
6.熔滴的比表面积：熔滴的表面积Ag 与其质量ρVg 之比7.扩散氢：以H 和H ＋形式存在与焊缝中形成间隙固溶体，可以在金属晶格内自由移动，占焊缝氢含量的80%以上。
8.残余氢：当扩散氢移动到金属内部缺陷的部位时，氢原子转换成氢分子，因体积增大，滞留在这些部位。
9长（短）渣：凝固时间长的渣叫长渣，凝固时间短的渣叫短渣。
10扩散氧化:在温度不变的情况下，当增加熔渣中氧化铁的浓度时，他将向熔池中扩散，使焊缝中的含氧量增加。
11.置换氧化:如果熔渣中含有较多的易分解的氧化物，则可能与液态铁发生氧化反应，使铁氧化，而另一个元素还原。
12先期脱氧：在药皮加热阶段，固态药皮中进行的脱氧反应（特点是脱氧过程和脱氧产物与熔滴不发生直接关系）13沉淀脱氧：是在熔滴和熔池内进行的，其原理是溶解在液态金属中的脱氧剂和FeO 直接反应，把铁还原，脱氧产物浮出液态金属。
14扩散脱氧：是在液态金属与熔渣界面上进行的，是以分配定律为理论基础。
15热脆：某些钢材400～500℃温度区间长期停留后室温下的冲击值有明显下降的现象。
在高温时并不表现出脆性，只有用常温冲击试验才能表现出脆性上升，可比正常值下降50％～60％以上。
《焊接冶金学》复习资料
《焊接冶金学》复习资料1.什么是焊接，其物理本质是什么？答：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。
2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？答：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.焊芯和药皮升温过高会引起哪些不良后果？答：(1)熔化激烈产生飞溅；(2)药皮开裂与过早脱落，导致电弧燃烧不稳；(3)焊缝成形变坏，甚至引起气孔等缺陷；(4)药皮过早进行冶金反应，丧失冶金反应和保护能力；(5)焊条发红变软，操作困难。
4.简述焊缝合金化的目的与方式。
答：合金化的目的：补充焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素损失；消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能；获得特殊性能的堆焊层。
合金化的方式：应用合金焊丝或带极；应用药芯焊丝或药芯焊条；应用合金药皮；应用合金粉末。
5.简述焊缝中磷的危害。
答：磷在钢中主要以Fe2P、Fe3P的形式存在。
在液态铁中可溶解较多的磷，固态铁中磷的溶解度很低。
磷与铁、镍可以形成低熔点共晶。
焊缝凝固时，磷易造成偏析。
磷化铁常分布于晶界，减弱晶间结合力，增加焊缝金属冷脆性；磷还能促使形成结晶裂纹。
控制磷的措施：(1）限制原材料的含磷量；（2）用冶金方法脱磷。
6.简述熔池运动原因及对焊接质量的影响？原因：1）液态金属密度差引起自由对流运动使液相产生对流运动。
温度高的地方金属密度小，温度低的地方金属密度大。
由于这种密度差将使液相从低温区向高温区流动。
2）表面张力差强迫对流运动。
3）熔池中各种机械力搅拌电磁力、气体吹力、熔滴下落的冲击力、离于的冲击力等。
焊接冶金总复习（汽院11级复习资料）
焊接冶金总复习（汽院11级复习资料）焊接冶金复习名词解释焊接：通过加热或加压或两者并用，且用或不用填充材料，使被焊工件（同质或异种材质）的材料达到原子间结合而形成永久性连接的工艺过程。
比热流:单位时间内通过单位面积传入焊件的热能。
焊接热输入：熔焊时焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能。
焊接温度场：焊件上（包括内部）某瞬时温度分布称为“度场”焊条金属的平均熔化速度：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度。
平均熔敷速度：单位时间内真正进入焊缝金属的那部分金属的质量。
损失系数：在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发损失的那部分金属质量与熔化的焊芯质量之比。
熔滴过渡:熔滴在各种力的作用下，通过电弧空间向熔池的转移过程。
熔滴的比表面积：熔滴(假设为球体)表面积Ag与其质量ρVg之比。
熔合比：焊缝金属中局部熔化的母材所占焊缝金属。
合金过渡：把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属（或堆焊金属）中去的过程。
熔敷系数：单位时间内单位电流所能熔敷在焊件上的金属重量。
药皮重量系数：单位长度上药皮与焊芯的质量比。
熔渣的碱度: 熔渣中碱性氧化物与酸性氧化物的比值。
焊接热循环：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到最高值后，又由高而低随时间的变化的这一过程焊接热影响区：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称为“热影响区”或称“近缝区”。
碳当量（CE or Ceq）：碳当量是反应钢中化学成分对硬化程度的影响，它是把钢中合金元素（包括碳）按其对淬硬（包括冷裂、脆化等）的影响程度折合成碳的相当含量。
相：物理、化学性质完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态，通称为物态。
组织：化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成，其中包括固溶体、金属化合物及纯物质。
酸性焊条：药皮中含有多量酸性氧化物的焊条。
碱性焊条：药皮中含有多量碱性氧化物的焊条。
酸性氧化物：与碱反应生成盐和水的物质。
碱性氧化物：与酸反应生成盐和水的物质。
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1促使焊缝产生气孔2是提高低碳低合金钢焊缝强度降低塑性和韧性的元素3促使焊缝金属时效脆化4可作为合金元素进入刚中控制焊缝含氮量措施1坚强焊接区的保护a焊条药皮的保护作用取决于药皮的成分和数量b药芯焊丝的保护效果取决于保护成分含量和形状系数2焊接工艺参数的影响a尽量采用短弧焊（U升高电弧变长熔滴与空气接触时间过长）b增大电流，熔滴过渡频率增大接触时间缩短c焊接速度对焊缝的含氮量影响不大d增大焊丝直径，熔滴变粗e单层焊比多层焊含氮量低（直流正极性焊接时焊缝含氮量比反极性(焊条接正极工件接负极)时高）3利用合金元素控制含氮量a增加焊丝或药皮中的含碳量可降低焊缝含氮量（1碳可降低氮在铁中的溶解度2碳氧化生成CO、CO2加强保护作用降低氮分压3碳的氧化引起熔池的沸腾有利于氮的逸出）b添加Ti、Al、Zr和稀土元素对氮有很大的亲和力，能形成稳定的化合物氢：扩散氢氢原子及氢离子的半径很小可以在焊缝金属晶格中自由扩散残余氢氢扩散到金属的晶格缺陷、显微裂纹或非金属夹杂物边缘的微小空隙中时结合成氢分子，由于分子的半径大而不能自由扩散氢的动态行为金属中的氢含量因扩散的缘故随时间的变化，扩散氢减少残余氢增加而总氢量下降（扩散氢一部分从焊缝逸出一部分变为残余氢）氢对焊接质量的影响1形成气孔（熔池凝固结晶时溶解度突然下降，使氢处于过饱和状态促使发生2H=H2反应生成分子在液态金属中形成气泡，当气泡向外逸出的速度低于熔池的凝固速度时，就在焊缝中形成气孔）2产生冷裂纹焊接接头冷却到较低温度时（对于钢来说在Ms温度以下）时产生的焊接裂纹成冷裂纹3造成氢脆氢在室温附近使钢塑性严重下降现象称为氢脆，是由于原子氢扩散聚集到钢显微空隙中结合为分子氢造成空隙内产生很高的压力阻碍金属塑性变形导致金属变脆4出现白点白点是出现在焊缝金属拉伸或弯曲试件的断面上的一种白色圆形斑点中心含有微细气孔或夹杂物，周围则为银白色的脆化部分，其形状类似于鱼眼珠中的白点它主要是在外力作用下，氢在微小气孔和夹杂物处的集结造成脆化控制氢的措施1限制焊接材料中的含氢量2清除工件及焊丝表面的污垢杂质工件坡口附近以及焊丝表面上的铁锈油污水分等使焊缝増氢的因素3冶金处理a焊条药皮和焊剂中加入氟化物b控制焊接材料的氧化还原势c在焊条药皮或焊芯中加入微量的稀土元素或稀散元素Y/Te /Se可大幅降低扩散氢的含量4控制焊接工艺参数5焊后脱氢处理（焊后把焊件加热到一定温度促使氢扩散逸出的工艺叫做脱氢处理）熔渣种类：1盐类熔渣主要是由金属氟酸盐氯酸盐和不含氟的化合物组成的属于这个类型的渣系有CaF2-NaF、CaF2-BaCl2-NaF等盐型熔渣的氧化性很小，所以主要应用于焊接铝、钛及其他化学活性金属及其合金2盐-氧化物型熔渣主要有氟化物和强金属氧化物组成的CaF2-CaO-Al2O3等都属于这类熔渣它们主要用于焊接合金钢及合金，因为这类型的熔渣氧化性较小3氧化物型熔渣主要有金属氧化物组成这类熔渣含有较多的弱氧化物，因此氧化性较强主要用于焊接低碳钢和低合金钢熔渣在焊接工艺中的作用1机械保护作用2冶金处理作用3改善焊接工艺性能熔渣的活性、粘度和表面张力等都与熔渣的碱度有密切关系熔渣的粘度取决于熔渣的成分和温度，实际上取决于熔渣的结构氧：氧对焊接质量的影响1焊缝的强度韧性和塑性明显的下降尤其是焊缝金属的低温冲击韧度急剧下降，引起焊缝金属的时效硬化、热脆及冷脆等，以及物理机化学性能的变化2形成气孔在熔池阶段，溶解的氧与碳发生冶金反应，反应产物是不容于水的Co如果在熔池进行凝固时Co气泡来不及逸出就会形成Co气孔3烧损有益合金元素从而使焊缝金属性能变坏4形成飞溅在熔滴中所进行的氧与碳的冶金反应生成CO受热膨胀造成熔滴爆炸，形成飞溅破坏焊接过程的稳定性控制氧的措施是预防和脱氧1采用纯度高的焊接材料（尽量采用不含或少含氧量的焊接材料）2控制焊接工艺参数，尽可能的采用短弧焊（增加电弧电压使空气容易侵入电弧并且增加了氧与熔滴接触的时间，致使焊缝含氧量增加）3采用冶金方法进行脱氧通过向焊丝或焊条药皮中加入某种合金元素，是这些合金元素在焊接过程中被氧化从而保护被焊金属及其合金元素不被氧化焊缝金属的脱氧用于脱氧的元素或铁合金称为脱氧剂脱氧就是焊丝焊剂或焊条药皮中加入某种元素使它在焊接过程中夺取氧而自身被氧化，使被焊金属不被氧化或减少氧化目的减少焊缝中的含氧量选择脱氧剂的原则1在焊接温度下脱氧剂的亲和力应大于母材对氧的亲和力，焊接铁基合金时AL、Ti、Si、Mn等可作为脱氧剂2脱氧产物不溶于液态金属其密度也应小于液态金属的密度从而使脱氧产物尽快上浮到液体上以减少夹杂物的数量提高脱氧效果3综合考虑脱氧剂对焊缝成分、力学性能及焊接工艺性能的影响4在满组技术要求的前提下应注意经济实用性先期脱氧药皮加热阶段固态药皮中进行的脱氧反应特点脱氧过程和脱氧产物与熔滴不发生直接关系先期脱氧的效果取决于脱氧剂对氧的亲和力、它的粒度、氧化剂与脱氧剂的比例、焊接电流密度等沉淀脱氧是在熔滴和熔池中进行原理是溶解在液态金属中的脱氧剂和FeO直接反应把铁还原脱氧产物浮出液态金属增加金属中含Mn量减少渣中MnO可提高脱氧效果，一定温度下加入过多Mn会形成固态产物易造成焊缝夹杂扩散脱氧的优点是不会因脱氧而造成夹杂合金过渡把需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属中的过程合金过渡的目的1补偿焊接过程中由于氧化蒸发造成合金元素损失2消除焊接缺陷改善焊缝金属的组织和性能a向焊缝金属中过渡锰可消除硫引起的热裂纹b向焊缝中加入AL、Ti、Mo等合金元素以细化晶粒提高焊缝韧性3获得特殊性能的堆焊金属合金过度系数焊接材料的合金元素过渡到焊缝金属中的数量与其原始含量的百分比影响过度系数的因素1合金元素的物理化学性质2合金元素的含量3合金剂的粒度4药皮或焊剂的成分5药皮质量系数 E4315 其中E 表示焊条43表示熔敷金属抗拉强度的最小值（以kgf/mm2计）1表示焊条适用于全位置焊接5表示焊条药皮为低氢钠型，并可采用直流反接焊接；J507 其中J代表结构钢焊条50焊缝金属抗拉强度不低于490MPa（50kgf/mm2）7 低氢型药皮、直流药皮作用1保护2冶金3是焊条具有较好的工艺性能药皮原材料作用1引弧2造渣3造气4脱氧5合金化6粘结7成形种类1金属及铁合金2矿物3化工产品4有机物焊条工艺性能1焊接电弧的稳定性2焊缝成形3焊接位置适应性4飞溅5脱渣性6焊条融化速度7焊皮的发红程度及焊条发尘量焊剂作用隔离空气保护焊接区金属不受空气侵害以及进行冶金处理焊剂质量要求1良好的冶金性能2良好的工艺性能3焊剂颗粒应符合要求4含水量不得大于0.10%5机械夹杂物的含量不得大于0.30%6含硫量不得大于0.06%含磷量不得大于0.08% 高硅焊剂 1高硅无锰或低锰焊剂配合高锰焊丝（Mn=1.5-1.9%）2高硅中锰的含锰焊丝（0.8-1.1%）3（我国之最）高硅高猛焊剂配合低碳钢焊丝或含锰焊丝（焊缝金属含氧量及含磷量较高韧脆转变温度高不宜用于焊接对于低温人性要求较高的结构）影响焊缝成形因素1熔渣凝固温度2熔渣粘度3熔渣表面张力影响脱渣因素1熔渣与焊缝金属的线膨胀系数相差越大冷却时熔渣越容易与焊缝金属脱离2熔渣的氧化性3熔渣松脆性药芯比实心焊丝优点工艺性好飞溅小焊缝成形美观可采用大电流进行全位置焊接熔敷效率高层状偏析由于结晶过程周期性变化而化学成分分布不均匀造成的焊缝断面的分层现象（熔池金属结晶时在结晶前沿的液体金属中溶质的浓度较高同时也富集了一些杂质当冷却速度较慢时这一层浓度较高的溶质和杂质可以通过扩散而减轻偏析程度但冷却速度很快时还没来得及均匀化就已凝固，造成了溶质和杂质较多的结晶层这些分层式由于结晶周期性变化而化学成分不均匀分布造成的）熔池凝固条件及特点1熔池体积小冷却速度大2熔池金属处于过热状态3熔池在运动状态下凝固4联生结晶焊缝三种偏析显微区域层状焊缝希望获得的固相相变组织针状铁素体细珠光体下贝氏体板条马氏体改善焊缝固态相变组织的途径焊后热处理多层焊接锤击焊道表面跟踪回火处理焊缝中产生气孔的根本原因高温是金属溶解了较多的气体在进行冶金反应时又产生了相当多的气体这些气体在焊缝凝固过程中来不及逸出两类气孔的形成①高温时某些气体溶解于熔池金属当凝固和变相时气体溶解度下降来不及逸出残留在焊缝内部的气体如氢氮（焊缝表面）②由冶金反应产生不溶于金属的气体如二氧化碳水等（焊缝内部）焊缝中形成气孔的机理①气泡的生核至少具备两个条件液态金属中有过多饱和气体；生核有能量消耗②气泡的长大气泡核形成后要继续长大气泡长大满足Ph》Po 3气泡上浮当气泡长大到一定程度便开始上浮在不利条件下有可能残留在焊缝中而形成气孔影响生成气孔的因素及预防措施1冶金因素的影响（熔渣的氧化性药皮和焊机的冶金反应保护气体的气氛水分和铁锈等）2工艺因素影响（焊接工艺参数电流种类电压焊接速度等）3工艺操作方面a焊前仔细清除焊件焊丝上的污垢提别是油质b焊条焊剂要严格烘干之后放置时间不得过长最好放在保温桶随用随取c焊接时规范要保持稳定对于低氢型焊条尽量采用短弧焊并适当配合摆动以利气体逸出焊缝中常遇到的夹杂物①氧化物氧化夹杂物主要是SiO2其次是MnO、TiO2和Al2O3这种夹杂物若密集地以块状或片状分布时在焊缝中全引起热烈纹在母材中也易引起层状撕裂焊接过程中熔池脱氧越完全焊缝中氧化物夹杂越少②氮化物夹杂物主要是Fe4N由于是一种脆硬化合物会使焊缝硬度增高塑韧性急剧下降一般焊接条件下焊缝中很少存在氮化物夹杂只有在保护不好时才能发生③硫化物夹杂主要源于焊条药皮或焊剂经冶金反应转入熔池夹杂物主要有两种MnS FeS前者影响小后者影响较大因为FeS沿晶界析出并与Fe或FeO形成低熔共晶是引起热裂纹主要原因之一防止焊缝中夹杂物的措施最重要的就是选择焊条焊剂使之更好地脱氧脱硫其次是注意工艺操作1选用合适的焊接工艺参数以利熔渣的浮出2多层焊时应注意清除前层焊缝的熔渣3焊条适当摆动以便熔渣浮出4操作时注意保护熔池防止空气入侵改善焊缝金属工艺性能的措施焊缝的固溶强化变质处理（微合金化）调整焊接工艺跟踪回火处理每焊完一道焊缝立即用气焊火焰加热加热焊道表面温度来控制在900~1000左右（跟踪回火不仅改善了焊缝的组织同时改善了整个焊接区性能因此焊接质量显著提高）临界板厚随着板厚的增加冷去速度Wc增大而冷却时间T8/5变短当板厚增加到一定程度则Wc和T8/5不再变化此时的板厚δcr 在同样冷却速度下焊接时比热处理时的脆硬倾向小焊接时冷却为什么会有两种不同倾向根据金属学原理可以知道碳化物合金元素只有它们充分溶解在奥化体的内部才会增加奥氏体的稳定性很显然在热处理条件下可以有充分时间使碳化物合金元素向奥氏体内部扩散而在焊接条件下由于加热速度快高温停留时间短所以这些合金元素不能充分溶解在奥氏体中因此降低了淬硬倾向组织脆化析出机理焊接HAZ出现脆硬组织造成根据被焊钢种的不同焊接时冷却条件不同在HAZ出现不同脆硬组织 M-A组元脆化是焊接低合金高强钢时一定冷却速度条件下形成不仅出现在焊缝也出现在HAZ 增大脆性 析出脆化某些金属或合金焊接区处于非平衡态组织化学物理上都明显不均匀性时效和回火过程从非稳态固溶体沿晶界析出碳化物氮化物等提高金属或合金强硬度和脆性 厚板多层焊时按一般规律粗晶区组织将得到细化改善第一道粗晶区性能但某些钢种未改善保留粗晶区组织和结晶学位向关系称为组织遗传这种遗传引起的脆化为遗传脆化机理 在上贝氏体温度范围内因奥氏体含碳量高较大速度下全转变为片状马氏体 由于析出产物出现后阻碍位错运动且析出产物不均匀有偏析和聚集存在提高金属强度硬度 加热调制刚奥氏体形成两种不同机制有序和无序转变新形成的奥氏体与原始非平衡组织有一定位向关系继承了原奥氏体晶粒大小形状取向热应变时效脆化在制造焊接结构的过程中不可避免的进行下料气割焊接和其他热加工等程序而引起的局部应变塑性变形对焊接HAZ脆化有很大影响韧性材料在塑性应变和断裂全过程中吸收能量的能力他是强度和塑性的综合表现冷裂纹金属经焊接或铸造成型后冷却到低温时产生的裂纹特征1产生温度高强钢在Ms点附近或200-300度以下温度区间内2产生的钢种和部位发生在高碳钢中碳钢中合金高强钢热影响区合金元素的超高强刚Ti合金发生在焊缝3裂纹的走向沿晶穿晶4产生时间可焊后立即出现也可焊后一定时间内出现影响因素1钢种的脆硬倾向2接头含氢量及分布3接头所承受的拘束应力状态结晶裂纹焊接结晶过程中在固相线附近由于凝固金属的收缩残余液体金属不足而不能及时填充在应力作用下发生沿晶开裂的现象特征结晶后期由于低熔共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的联结在拉伸应力作用下发生开裂（主要产生在含杂质较多的碳钢低合金钢焊缝中和单相奥氏体钢镍基合金以及等些铝合金的焊缝中）再热裂纹原板焊接结构并采用某些沉淀强化合金元素的钢材在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称为再热裂纹特征厚板焊接结构消除应力处理过程中在热影响区的粗晶区存在不同程度的应力集中时由于应力松弛所产生附加变形大于部位的蠕变塑性冷裂纹的分类及影响冷裂纹的因素？延迟裂纹－这类裂纹是在氢、钢材淬硬组织和拘束应力的共同作用下产生的，形成温度一般在 Ms 以下200℃ 至室温范围，由于氢的作用而具有明显的延迟特征，故又称为氢致裂纹。
武汉理工大学焊接冶金学复习要点
直至金属凝固，形成焊缝金属。特点：熔池阶段的反应速度比熔滴阶段慢，并且在整个反应 过程中贡献较小。但某些情况下，如加大厚度药皮，熔池反应也有相当大的贡献。 10、分析铁锈对碱性或酸性焊条的影响：酸性焊条对铁锈、油污等灵敏性小，且不易发生 气孔。而碱性焊条对铁锈、油污的灵敏度较大，会产生很多气体。 11、分析酸碱性焊条冶金性能和工艺性能有什么区别：（1）酸性焊条：焊接工艺性能好， 焊缝金属塑性韧性差，主要用于焊接低碳钢和强度级别低的低合金钢； （2）碱性焊条：焊 接工艺性能差，焊缝金属塑性韧性高，焊缝金属含氢量极低，适合焊接重要的焊接结构和大 多数低合金钢。 12、分析焊接过程中气体的来源、产生的机理、形状特征和对焊缝质量的影响以及防治措 施： （1）气体的来源：主要来源于焊接材料，热源周围的空气也是一种难以避免的来源，还有 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。 （2）气孔产生的机理：产生气孔的过程是由三个相互联系而又彼此不同的阶段所组成： 1)气泡的生核，应具备两个条件：1 液态金属中有过饱和的气体；2 生核要有能消耗。 2) 气泡长大，气泡核形成以后就要继续长大。 3) 气泡上浮，气泡核形成之后，在熔池金属经过一个短暂的长大过程，便从液态金属 中向外逸出。 （3）气孔的特征：有环形、椭圆形、旋涡状和毛虫状。 （4）焊缝质量的影响：气孔的存在首先影响焊缝的致密性（气密性和水密性），其次将减 小焊缝的有效面积。此外，气孔还将造成应力集中，显著降低焊缝的强度和韧性，对结 构的动载强度有显著的影响。 （5） 防治措施：选用合理规范，以利于熔渣的浮出；多层焊时，注意清渣；焊条摆动，以 利出渣；保护熔池，防治空气侵入。 13、结晶裂纹的特征和形成机理影响因素和防治措施：（1）特征：产生在焊缝柱状晶的交 界处及焊缝中心；多呈纵向分布在焊缝中心；表面无金属光泽，常有氧化颜色；通常在含硫 磷及其他杂质较高的碳钢、低合金钢和单向奥氏体钢中形成。 （2）形成机理：焊缝金属凝 固结晶的后期，低熔点共晶形成液态薄膜，同时由于收缩而受到了拉伸应力，液态薄膜就成 了薄弱地带，在拉伸应力作用下开裂而形成结晶裂纹。（3）影响因素：冶金因素对产生结 晶裂纹的影响，合金状态图的类型和结晶温度区间，合金元素对产生结晶裂纹的影响，凝固 结晶组织形态对结晶裂纹的影响；力学因素对产生结晶裂纹的影响。（4）防治措施：冶金
焊接冶金学复习
一、论述题1 按功能划分，举例说明焊条药皮有哪些组成？A稳弧剂：稳弧剂是能提高电弧燃烧稳定性并能改善引燃性能的物质，含电离点位低的元素的材料都有稳弧作用，如碳酸钾。
水玻璃等；B造气剂：造气剂是焊接时能燃烧或分解产生气体从而使焊接区得到保护的物质。
常用造气剂包括有机物和碳酸盐；C造渣剂：造渣剂是焊接是能融化形成一定物理化学性质的熔渣从而使焊接区得到保护的物质，如钛铁矿、大理石等；D脱氧剂：脱氧剂是能通过冶金反应降低药皮或熔渣氧化性以及焊缝含氧量的物质，对氧亲和力比铁大的金属及其合金都可用作脱氧剂，如锰铁、硅铁等；E合金剂：合金剂适用于补偿合金元素烧损并向焊缝添加必要合金成分的物质，如锰铁、硅铁等；F粘结剂：粘结剂是将药皮涂覆到焊芯上并使之具有一定强度的物质，如水玻璃；成形剂：成形剂是使药皮具有一定的弹塑性、流动性，保证药皮压涂时光滑而不开裂的物质，如白泥、云母等。
2焊条工艺性能包括哪几个方面？影响因素是什么？A焊接电弧稳定性，它是指电弧维持稳定燃烧的能力。
影响因素有焊条药皮的组成、熔点和厚度等，其中焊条药皮的组成对电弧的稳定性有决定性作用；B焊接位置的适应性，它是指焊条对不同空间位置焊接难易程度的适应能力，影响因素有焊接熔渣的熔点、粘度和表面张力、电弧和气流的吹力；C焊缝成型，它是描述焊缝表面光滑程度、表面是否存在缺陷以及几何形状和尺寸是否正确的宏观指标，从焊条的角度来看，影响焊缝成形的主要因素就是焊接熔渣的物理性质，如熔渣凝固温度、粘度和表面张力；D焊接飞溅和熔敷效率。
焊接飞溅是指焊接过程中从熔滴或熔池中飞出的金属颗粒，影响焊接飞溅的因素有电源的种类和焊接参数等工艺因素，也包括焊条类型和制造缺陷等材质因素。
熔敷效率是反映焊接生产率高低的指标。
凡是影响焊接飞溅大小的，均影响熔敷效率，影响熔敷效率的因素有药皮类型和所有影响焊接飞溅因素；E脱渣性，它是指焊后从焊缝表面清除焊接渣壳的难易程度，影响因素有熔渣线膨胀系数、熔渣氧化性和熔渣松脆性；F焊接粉尘，它是指在电弧高温作用下而产生的高温金属和非金属蒸汽，在电弧周围空间被氧化和冷凝而形成的细小的固态颗粒。
焊接冶金学
武汉理工大学焊接冶金学复习资料第1页焊接冶金学复习资料一、名词解释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. 焊接线能量：热源功率q与焊接速度v之比。
3. 焊接化学冶金过程：在熔焊过程中，焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程称为焊接化学冶金过程。
4. 焊条平均熔化速度：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度称为焊条金属的平均熔化速度。
5. 熔合比:在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。
6. 药皮重量系数：单位长度上药皮和焊芯的质量比。
7. 偏析：在熔池进行结晶的过程中，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，出现所谓的偏析现象。
8. 过冷度：每一种物质都有自己的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度，但是，在实际结晶过程中，实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象称为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度。
9. 扩散氢：可以在焊缝金属的晶格中自由扩散的氢。
10. 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要的力。
二、基本概念1. 焊接热循环的特点？ a) 加热温度高 b) 加热速度快 c) 高温停留时间短 d) 自然条件下连续冷却 e) 局部加热2. 药芯焊丝的特性？ a) 焊接飞溅小 b) 焊缝成形美观c) 熔敷速度高于实心焊丝d) 可进行全位置焊接，并可以采用较大的焊接电流。
3. 焊条设计原则？在技术上，必须满足设计任务的要求，达到各项技术指标的规定，在制造工艺上必须切实可行，同时还要考虑到经济效益要好；焊条的卫生指标要先进，确保焊工的身体健康。
4. 焊条的设计依据a) 被焊母材的化学成分与力学性能指标b) 焊件的工作条件，如工作温度，工作压力以及是否有耐磨性，耐腐蚀性等特殊要求c) 施工现场的焊接设备条件以及施工的条件等 d) 考虑电焊条制造的生产工艺条件 5. 选择脱氧剂的原则a) 在焊接温度下脱氧剂对氧的亲和力应大于母材对氧的亲和力。
焊接冶金学复习资料
一、名词解释1．金属焊接性；P11金属焊接性是指同质或异质金属材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。
2．碳当量；P22把钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略评定钢材冷裂纹倾向的参数指标，该参数指标就是碳当量。
3．焊接线能量；熔焊时由焊接热源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为线能量。
4．熔合比；熔合比是指熔焊时，被熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比。
5．t8/3（t8/5，t100）；t8/3是指从800-300℃的冷却时间；t8/5是指从800-500℃的冷却时间；t100是指从峰值温度冷却至100℃的冷却时间。
6．微合金化；P47V、Ti、Nb强烈形成碳化物，Al、V、Ti、Nb还形成氮化物，析出的微小VC、TiC、NbC及AlN、VN、TiN、Nb（C、N）产生明显的沉淀强化作用，在固溶强化的基础上屈服强度提高50-100MPa，并保持了韧性。
上述元素均是微量加入，故称为微合金化。
7．焊缝成形系数；P56焊缝成形系数是指焊缝宽度与厚度之比。
8．回火脆性；P100铬钼耐热钢及其焊接接头在350-500℃温度区间长期运行过程中发生脆变的现象称为回火脆性。
9．点腐蚀；P116点腐蚀是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻徽，而分散发生的局部腐蚀，又称坑蚀或孔蚀。
10．凝固模式；P126所谓凝面模式，首先是指以何种初生相相（γ或δ）开始结晶进行凝固过程，其次是指以何种相完成凝固过程。
11．稳定化处理；P117为避免碳与铬形成高铬碳化物，在奥氏体钢中加入稳定化元素（如Ti和Nb），将其加热到875℃以上温度时，以形成稳定的碳化物（由于Ti和Nb能优先与碳结合，形成TiC或NbC），大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度（含量），从而起到了牺牲Ti或Nb保Cr的目的，以此为目的的热处理就称为稳定化处理。
稳定化处理的工艺条件为：将工件加热到900-950℃，保温足够长的时间，空冷。
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、焊缝的位置，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，焊后静置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：σ294～3432，基本上属于和系钢种；正火:σ343～4902，系基础上加V，，，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，含量较高，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，可能低于要求而出现热裂纹。
解决办法：工艺上设法减小熔合比。
选用低碳焊丝，降低焊缝含碳量提高含锰量。
（二）冷裂纹与钢材化学成分（主要是C）、淬硬组织与冷裂倾向三者间存在着密切的联系。
a、在低合金高强钢中，热轧钢的淬硬倾向最小，只有在快冷的情况下才可能出现冷裂纹。
而且随着钢材强度级别的提高，它的淬硬倾向增大。
正火钢的强度级别较高，合金元素含量也较多，与低碳钢相比，冷裂纹倾向较大。
焊接冶金学复习资料.doc
一、填空题1.在某型号铝合金活塞激光-TIG复合焊接工艺中，已知：激光功率P1=3kW；热效率η1=0.9；TIG焊接的电压U=15.4V，电流I=138A；热效率η2=0.78；则复合焊接过程中的功率比为：_0.6139__(1分)。
(TIG在前，保留四位有效数字)2.再热裂纹：SR处理或高温下长期工作( 500~700 ℃)产生的裂纹(1分)。
3.热裂纹形成的机理是：由于成分偏析而形成的低熔点共晶的液态薄膜（Fe-FeS、Fe-Fe3P、Ni-Ni3P、Ni-Ni3S2）在拉应力作用下（凝固收缩受拉）开裂。
理论分析中，热裂纹通常以Mn/S+C (1分) 作为判据。
4.HAZ过热粗晶区包括两种脆化：①、晶粒长大引起的脆化(1分) ；②、淬硬组织引起的脆化(1分) 。
5.预防合金结构钢冷裂纹的工艺要点：预热+ 合适的焊接线能量+ 低氢焊材；其中，合适的线能量是指：在保证HAZ韧性的前提下，线能量尽量大(1分) 。
6.焊接工艺中预热的作用是：①促使焊接区氢充分逸出；②降低冷却速度；后热的作用：①消氢；②降低冷速；③韧化HAZ、焊缝组织。
7.铸铁中C的存在形式包括石墨和Fe3C 两种，根据石墨形态不同，铸铁可以分为：灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、白口铸铁。
牌号QT400-18表明：抗拉强度为：≥400 ；延伸率：18% 。
8.不锈钢焊缝晶间腐蚀的防止措施包括：固溶处理、稳定化退火、超低碳法、合金化法；(本题4分)9.合金钢强化机理包括：固溶强化、沉淀强化、热处理强化、形变强化等类型。
10.热裂纹形成的机理是：由于成分偏析而形成的低熔点共晶的液态薄膜（Fe-FeS、Fe-Fe3P、Ni-Ni3P、Ni-Ni3S2）在拉应力作用下（凝固收缩受拉）开裂。
理论分析中，热裂纹通常以Mn/S+C (1分) 作为判据。
11.预防合金结构钢冷裂纹的工艺要点：预热+ 合适的焊接线能量+ 低氢焊材；其中，合适的线能量是指：在保证HAZ韧性的前提下，线能量尽量大。
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绪论1.试述焊接钎焊和粘结在本质上的区别被焊工件的材质（同种或异种）通过加热或加压或两者并用，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成为焊接。
焊接与其他连接方式不同不仅在宏观上形成了永久性的接头而且在微观上建立了组织的内在联系。
钎焊也能形成不可拆卸的接头但只是钎料融化而母材不熔化，故在连接处一般不易形成共同的晶粒只是钎料与母材之间形成有相互原子渗透的机械组合。
至于粘结是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，没有原子的相互渗透或扩散。
2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件当两个被焊的固体金属表面接近到相距ra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。
外界条件：对被焊接的材质施加压力，对焊接材料加热（局部或整体）3.能实现焊接的能源大致有哪几种焊接的能源主要有热能和机械能热能包括电弧热化学热电阻热高频感应热摩擦热等离子焰电子束激光束4.焊接电弧加热区的特点及影响因素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，对于电弧焊这个作用面积称为加热区。
加热区分活性斑点区加热斑点区活性斑点区是带电质点（电子或离子）集中轰击的部位并把电能转化为热能；加热斑点区：在加热斑点区焊件受热时通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。
影响因素：焊接方法和焊接工艺参数5.焊接线能量速度对等温线的影响当q=常数时，随焊接速度v的增加等温线的范围变小，即温度场的宽度和长度都变小，但宽度的减小更大些所以温度场的形状变得细长。
当v=常数时，随着热源功率q的增加温度场的范围也随之增大。
如q/v保持定值，等比例改变q与v时，则此时会使等温线有所拉长因而温度场的范围也随之拉长第一章1.什么是焊接化学冶金，它的主要研究内容和学习目的是什么在焊接过程中焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程称为焊接化学冶金过程。
它主要研究在各种焊接工艺条件下冶金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及其变化规律。
研究的目的在于运用这些规律合理的选择焊接材料，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.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那些不同原材料方面：普通化学冶金的原材料主要是矿石废钢铁和焦炭等而焊接化学冶金的原材料主要是焊条焊丝和焊剂等。
反应条件：与普通含化学冶金相比焊接化学冶金过程是分区域连续进行的，且各区域的反应条件（反应物的性质和浓度、温度、反应时间、相接触面积、对流及搅拌运动等）有较大差异，因而就影响到各区反应进行的可能性方向速度和限度3.调控焊缝化学成分有哪两种手段，他们怎样影响焊缝化学成分(1)通过改变融合比可以改变焊缝金属的化学成分，要保证焊缝金属成分和性能的稳定性必须严格控制焊接工艺条件使融合比稳定合理；(2)4.熔滴、熔池以及化学冶金反应区特点在电弧热的作用下焊条端部熔化形成的滴状液态金属称为熔滴。
母材上由融化的焊条金属与局部熔化的母材所组成的具有一定几何形状的液态金属叫熔池。
不同焊接方法有不同的反应区，手工电弧焊有药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区，熔化电极焊时只有熔滴和熔池两个反应区，不填充金属的气焊、钨极氩弧焊和电子束焊只有一个熔池反应区。
药皮反应区：温度范围至药皮的熔点，主要物化反应有：水分的蒸发、某些物质的分解和铁合金的氧化，此阶段视为准备阶段，这一阶段的产物可作为熔滴熔池阶段的反应物；熔滴反应区：从熔滴形成长大到过渡至熔池中都属于熔滴反应区，熔滴温度高、熔滴和熔渣的接触面积大、各相之间的反应时间短、熔滴与熔渣发生强烈的混合；熔池反应区：熔池阶段的反应速度比熔滴阶段小并且在整个反应过程中的贡献也较小5.H2对金属的影响焊接时氢主要来源于焊接材料中的水分、含氧物质及电弧周围空气中的水蒸气等。
氢对焊缝质量的影响：氢脆白点形成气孔产生冷裂纹氢脆：氢在室温附近使钢的塑性严重下降的现象，是由溶解在金属晶格中的氢引起的。
白点：碳钢或低碳钢焊缝如含氢量高则常常在其拉伸或弯曲的断面上出现的银白色圆形局部脆断点。
控制氢的措施：限制焊接材料中的含氢量清除焊丝和焊件表面上的杂质冶金处理控制焊接工艺参数焊后脱氢处理6熔渣对焊缝金属的氧化及焊缝金属脱氧的方式扩散氧化置换氧化脱氧方式：先期脱氧沉淀脱氧扩散脱氧7.合金过渡及其影响因素所谓合金过渡就是把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊接金属（或堆焊金属）中去的过程。
影响因素：合金元素的物化性质合金元素的含量合金剂的粒度药皮（或焊剂）的成分药皮重量系数8.焊接过程四大特点需要对金属保护冶金过程是分区域连续进行的过程，各阶段之间相互联系冶金过程与焊接方法和焊接规范有关冶金过程具有不平衡性但存在平衡趋势第二章1.焊条的工艺性能包括哪方面焊条的工艺性能是指焊条在焊接操作中的性能，是衡量焊条质量的重要指标之一，主要包括：焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各位置焊接的适应性、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2.典型焊条冶金性能分析钛钙型焊条的焊接工艺性能非常好，焊接过程中生成的气体和熔渣对液态金属进行气渣联合保护。
此类焊条主要应用于焊接低碳钢和强度级别较低的低合金钢；低氢型焊条的特点：焊缝金属含氢量低这类焊条的熔渣就不具有氧化性焊条的药皮碱度不高碱性渣的脱硫脱磷能力有限与钛钙型焊条相比低氢型焊条的工艺性能较差焊接烟尘量较大3.焊剂的性能及用途熔炼焊剂：高硅焊剂（高硅高锰焊剂、高硅中锰焊剂、高硅低锰焊剂）焊缝金属含氧量和含磷量较高不宜用于焊接对于低温韧性较高的结构，多用于焊接低合金钢和低碳钢、中硅焊剂（属弱氧化性焊剂焊缝金属含氧量较低焊缝韧性高可用于焊接合金结构钢）、低硅焊剂（对金属基本没有氧化性可用来焊接高合金钢）；烧结焊剂烧结焊剂由于具有松装密度比较小，熔点比较高等特点适用于大线能量焊接，烧结焊剂较容易向焊缝中过度合金元素因此在焊接特种钢时宜选用烧结焊剂4.实心焊丝最常用的焊丝，由热轧线材经拉拔加工而制成的。
分为碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝(1)埋弧焊用实心焊丝：低锰焊丝、中锰焊丝、高锰焊丝、Mn-Mo焊丝；(2)CO2焊实心焊丝(3)其他用途实心焊丝：电渣焊焊丝、氩弧焊焊丝5药芯焊丝是由薄钢带卷成圆形钢管或异型钢管的同时填满一定成分的药粉后经拉制而成的一种焊丝分类：按其外形结构分有缝药芯焊丝、无缝药芯焊丝；按其内部填充材料分有造渣剂的造渣性药芯焊丝及无造渣剂的金属型药芯焊丝；按照渣的碱度分钛型（酸渣型）、钛钙型（中性或碱性渣）、及钙型（碱性）药芯焊丝；药芯焊丝的特性：焊接飞溅小焊缝成形美观熔敷速度高于实心焊丝可进行全位置焊接并可以采用较大的焊接电流6.焊条分类(1)按用途分：结构钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜和铜合金焊条、铝和铝合金焊条、特殊用途焊条(2)按焊接熔渣的碱度分：酸性焊条、碱性焊条(3)按焊条药皮类型分：氧化钛型焊条、钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条、低氢型焊条第三章1.焊接熔池凝固与一般铸锭凝固有何不同的特点熔池体积小冷却速度大熔池中的液态金属处于过热状态熔池是在运动状态下结晶2.简述熔池的结晶形态并分析结晶速度温度梯度和溶质浓度对结晶形态的影响熔池结晶形态：(1)纯金属结晶形态：正温度梯度：液体金属的温度高，过冷度小或为负，使伸入液态金属内部的晶体成长缓慢故形成平滑的晶面；负温度梯度：液体内部的温度较低，过冷度大，伸入液态金属内部的晶体成长速度很快形成树枝状晶。
(2)固溶体合金的结晶形态：合金结晶时不必很大的过冷就可以出现树枝状晶，而且随过冷的不同晶体成长出现不同结晶形态(3)成分过冷对结晶形态的影响平面结晶(过冷度为零) 胞状结晶(过冷度较小) 胞状树枝结晶(过冷度较大) 树枝状晶(过冷度更大) (4)焊接条件下结晶形态：在焊缝边界温度梯度G较大结晶速度R较小故成分过冷接近于零所以平面晶得到发展，随着远离熔化边界向焊缝中心过渡时，温度梯度逐渐减小结晶速度逐渐变大所以结晶形态将由平面晶向胞状晶、树枝状晶一直到等轴晶发展。
影响：(1)当结晶速度和温度梯度不变时，随合金中溶质浓度的提高则成分过冷增加，从而使结晶形态由平面晶变为胞状晶、胞状树枝晶、树枝状晶最后到等轴晶(2)当合金浓度一定时结晶速度越快成分过冷程度越大结晶形态也可由平面晶过渡到胞晶树枝状晶最后到等轴晶(3)当合金浓度和结晶速度一定时随也行温度梯度的提高成分过冷程度减小因而结晶形态的演变方向恰好相反，由等轴晶树枝晶逐步演变为平面晶3.分析焊缝和熔合区的化学不均匀性，为什么会形成这种不均匀性焊缝金属在结晶过程中由于来不及扩散而存在化学成分的不均匀性。
称为晶界偏析。
分显微偏析、区域偏析、层状偏析。
显微偏析：焊接过程冷却较快固相内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又先后所产生的化学成分不均匀；区域偏析：焊缝结晶时由于柱状晶体继续生长和推移会把溶质和杂质赶向熔池中心这是熔池中心的杂质浓度逐渐升高致使在最后凝固部位产生严重的区域偏析；层状偏析：由于热的周期性作用而引起的。
熔合区的化学不均匀性：熔合区=半熔化区+未混合区原因：熔滴过渡，电弧吹力使热能传播的不均匀晶粒的各向异性使导热方向不一致，致使熔化程度不同母材本身的成分或多或少存在不均匀4.熔池结晶的一般规律焊接时熔池金属的结晶是生核和晶核长大的过程5焊缝中气孔的形成机理及其影响因素类型(1)高温时某些气体溶解于熔池金属中，当凝固和相变时气体的溶解度突然下降而来不及溢出残留在焊缝内部的气体；(2)由于冶金反应产生的不溶于金属的气体形成机理：(1)气泡的生核液态金属中有过饱和的气体生核要有能量消耗(2)气泡长大(3)气泡上浮影响因素：(1)冶金因素的影响熔渣氧化性的影响焊条药皮和药剂的影响铁锈及水分对产生气孔的影响(2)工艺因素的影响焊接工艺参数的影响电流种类和极性的影响工艺操作方面的影响6焊缝性能控制的方法焊缝金属的固溶强化和变质处理调整焊接工艺改善焊缝性能：振动结晶、焊后热处理、多层焊接、锤击焊道表面、跟踪回火处理第四章1多层焊热循环焊接热循环：焊件上某点温度由低到高达到最高值后又由高到低随时间的变化称为焊接热循环。
多层焊实质上是由许多单层焊接热循环迭加而成，在相邻焊层之间彼此具有热处理的作用，对后一焊道而言前一焊道具有预热作用，层间温度相当于预热温度，对前一焊道而言后一焊道起一定热处理作用2. 800~500度的冷却时间t8/5,800~300度的冷却时间t8/3,从峰值温度（Tm）冷却至100度的冷却时间t100.3与热处理相比，焊接热循环组织转变特点相同点：存在组织转变基本原理一致新相形成也经历形核和长大，符合经典理论组织转变的动力均取决于热力学条件即新旧相自由能之差不同点（焊接本身的特点）：加热速度快加热温度高高温停留时间短自然条件下连续冷却，冷却快局部加热4焊接热影响区的性能焊接热影响区的硬化：形成机理：母材的淬硬倾向（内因）HAZ的冷却条件（外因）焊接热影响区脆化（粗晶脆化、析出脆化、组织脆化、热应变时效脆化、氢脆化及石墨脆化）焊接热影响区的韧化调制钢焊接HAZ的软化焊接HAZ的力学性能预防粗晶脆化的措施：选择晶粒不易长大的钢种作为母材采用合理焊接工艺焊后热处理第五章1.简述焊接裂纹的种类及其特征(1)热裂纹:特征:沿原奥氏体晶界开裂裂缝较宽裂口有氧化色;分结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹(2)冷裂纹特征:多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带分：焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹。