焊接冶金学(基本原理)习题

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焊接冶金学课后习题.

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℃×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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xy-焊接冶金习题

金属熔焊原理
德州职业技术学院
焊接冶金习题课
10、在焊缝金属中加入能形成稳定氮化物的元素，可以抑制或消除时效现象。 11、增加焊丝或药皮中的含碳量可降低焊缝中的含氮量 12、所有熔焊焊接方法都有利于使焊缝金属含氢量增加。 13、CO2焊的焊缝含氢量最少，尤其是扩散氢含量极少，是一种超低氢的焊接方法； 14、熔焊时，氢的有害作用中的暂态现象经过时效或热处理之后便可消除。
金属熔焊原理
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23.有必要限制焊缝的含磷量，在低碳钢和低合金钢焊缝中一般限制在磷的含量小于（O.045）％，高合金钢焊缝要求磷的含量小于（0.035）％。 24.硫对焊缝的危害主要表现在使焊缝产生（）夹杂，增大焊缝金属产生（）裂纹倾向，降低焊缝冲击韧度和耐蚀性能。 25.调整（）成分是控制焊缝金属成分的最主要手段，而改变（）可进一步控制焊缝的成分。
金属熔焊原理
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焊接冶金习题课
19.对焊缝金属脱氧的主要措施是在（）、焊剂或（）中加入合适的元素或铁合金，使之在焊接过程中夺取氧。 20.由于焊缝金属脱氧反应是分区连续进行的，因而可将脱氧分为（）脱氧、（）脱氧和扩散脱氧三种类型 21.一般在低碳钢焊缝中，控制硫的含量小于（0.035）％；合金钢焊缝硫的含量更低，应小于（0.025）％。 22.磷也是焊接材料和焊缝金属中的杂质，它对焊缝有两大危害，即增大焊缝金属的（）倾向和（）性。
金属熔焊原理
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焊接冶金习题课
15、氢脆性往往是钢提前发生脆断的主要原因。 16、如果焊缝金属产生白点，其塑性将大大下降。 17、如果焊件预先进行消氢处理，就不会出现白点现象。 18、对奥氏体钢焊缝没有必要进行焊后脱氢处理。 19、含Si02多的酸性渣为长渣，这熔渣不适于立焊或仰焊，一般只适用于平焊。 20、低氢型焊条和氧化钛型焊条的熔渣属于短渣，适用于全位置焊接。

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。

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。

5）摩擦热：由机械摩擦而产生的热能作为热源。

6）等离子焰：电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它本身携带大量的热能和动能，利用这种能量进行焊接。

7）电子束：利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面，使这种动能转化为热能作为热源。

8）激光束：通过受激辐射而使放射增强的光即激光，经过聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源。

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。

焊接冶金学试题

2014年春季学期焊接冶金学试题A适用于材料成型与控制工程专业焊接模块一、概念或解释每题2分共10分1、联生结晶：2、熔合比：3、焊条药皮重量系数：4、金属焊接性：5、电弧热焊：二、选择填空可以多个选择,每题1分,共15分1、焊接区内的气体主要来源于 ;①焊接材料②母材③焊条药皮2、焊接时, 不与氮气发生作用的金属,即不能溶解氮又不形成氮化物的金属,可用N 作为保护气体,这种金属是 ;①铜②铝③镍3、焊接熔渣的作用有①机械保护作用②冶金处理作用③改善工艺性能4、焊接熔池的结晶时,熔池体积小,冷却速度大,焊缝中以为主;①柱状晶②等轴晶③平面晶5、熔合区的化学不均匀性主要是体现于 ;①凝固过渡层的形成②碳迁移过渡层的形成③合金分层现象6、焊缝中的气孔和夹杂主要害处是 ;①焊缝有效截面下降②应力集中,疲劳强度下降③抗氧化性下降④深透性气孔,使致密性下降;7、打底焊道最易产生热裂纹,也最易产生冷裂纹,其主要原因是 ;①冷却速度快②应力集中③过热8、焊接结构钢用熔渣的成分是由等组成;①氧化物②氟化物③氯化物④硼酸盐9、焊接冷裂纹按产生原因可分为 ;①淬硬脆化裂纹②低塑性脆化裂纹③层状撕裂④应力腐蚀开裂⑤延迟裂纹10、有利于改善焊缝抗热裂纹性能因素主要有 ;①细化晶粒②减少S、P ③结晶温度大④加入锰脱硫11、热扎、正火钢焊接时,过热区性能的变化取决于等因素;①高温停留时间②焊接线能量③钢材类型④冷裂倾向12、铸铁焊接时,影响半熔化区冷却速度的因素有： ;①焊接方法②预热温度③焊接热输入④铸件厚度13、下列哪些钢种具有一定的热应变脆化倾向;①低碳钢②16Mn ③15 MnV14、焊缝为铸铁型时,影响冷裂纹的因素有 ;①基体组织②石墨形状③焊补处刚度,体积及焊缝长短15、防止奥氏体钢焊接时产生点蚀的主要方法有 ;①进行自熔焊接②焊接材料与母材超合金化匹配③考虑母材的稀释作用三、判断对错对的打∨,错的打×每题１分,共15分1、电流种类及极性对气孔的影响是直流反接,气孔大,直流正接,气孔少,交流焊接,气孔更少;2、防止氢气孔可在药皮中,焊剂中加入萤石CaF2,形成在高温稳定并且不溶于液态金属的HF气体,降低熔池中氢量;3、低碳钢的不完全重结晶区,在急冷急热的条件下,会表现出高碳钢的行为;4、再热裂纹是焊接结构件焊接后产生的,多产生于焊缝;5、脱氧和合金过渡无联系,选择脱氧剂和合金剂可依用户对焊缝成分的要求加入即可过渡;6、在酸性焊条药皮中,加入碱金属氧化物和碱土金属氧化物,对于溶渣的粘度起到加大作用;7、在相同条件下,焊接45钢和40Cr,45钢的近缝区淬硬倾向大;8、同一15MnVN钢,一批含碳量为上限%,一批含碳量为%,两者的晶粒粗化倾向及硬化倾向是不同;9、焊接熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡都有影响;10、焊接化学冶金过程是一个平衡过程,可以精确进行反应过程的定量计算;11、18MnMoNb钢焊接时的冷裂倾向大于15MnVN;12、不能根据热影响区的最高硬度值来判断材料的冷裂倾向和确定预热温度;13、低碳调质钢焊接时,液化裂纹主要发生在高Ni低Mn的低合金高强钢;14、焊缝金属凝固期间存在较大拉应力是奥氏体钢焊接时产生凝固裂纹的必要条件;15、用低碳钢焊条焊补灰铸铁时,半熔化区的白口往往较窄;四、简答题每题5分,共30分1、为什么酸性焊条采用锰铁作脱氧剂,而碱性焊条采用锰铁、硅铁和钛铁作脱氧剂2、焊条的工艺性能包括哪些方面,对焊接质量有何影响3、熔池的结晶线速度与焊速有什么关系4、简述应力腐蚀裂纹产生机理5、奥氏体钢焊接接头易在什么部位产生晶间腐蚀其产生的主要原因是什么6、试分析灰铸铁电弧冷焊时形成白口及淬硬组织的原因五、论述题每题10分,共３0分1、试分析结晶裂纹产生原因及防止措施;2、对比分析酸性焊条和碱性焊条的工艺性能和冶金性能3、试分析16Mn的焊接性2014年春季学期焊接冶金学试题B适用于材料成型与控制工程专业焊接模块一、概念或解释每题2分共10分1、焊接2、焊条药皮重量系数3、焊接拘束度4、焊接线能量5、金属焊接性二、选择填空可以多个选择,每题1分,共15分1、焊接结构钢用熔渣的成分是由等组成;①氧化物②氟化物③氯化物④硼酸盐2、焊接区内的气体主要来源于①焊接时保护气体②母材③焊条药皮3、焊接时, 不与氮气发生作用的金属,即不能溶解氮又不形成氮化物的金属,可用N 作为保护气体,这种金属是 ;①铜②铝③镍4、焊接熔池的结晶时,熔池体积小,冷却速度大,焊缝中以为主;①柱状晶②等轴晶③平面晶5、焊缝的化学不均匀性主要是体现于 ;①宏观偏析②凝固过渡层的形成③显微偏析碳④迁移过渡层6、焊缝中的气孔产生原因是 ;①焊接反应产生气体②气体在液态和固态金属溶解度不同③合金成分发生改变;7、打底焊道最易产生热裂纹,也最易产生冷裂纹,其主要原因是 ;①冷却速度快②应力集中③过热8、按热裂纹产生原因可将裂纹分为 ;①多边化裂纹②结晶裂纹③再热裂纹④高温液化裂纹⑤层状撕裂,9、焊接热影响区产生脆化的种类有 ;①热应变时效脆化②M-A组元脆化③粗晶脆化④氢脆⑤析出相脆化10、可以细化焊缝组织,改善焊缝韧性的元素主要有 ;①硅②钛③碳④稀土11、下列哪些钢种具有一定的热应变脆化倾向;①低碳钢②16Mn ③15MnV12、下列哪些钢种具有一定的再热裂纹敏感性;①18MnMoNb ②16Mn ③15MnV ④14MnMoV13、防止奥氏体钢焊接时产生点蚀的主要方法有 ;①进行自熔焊接②焊接材料与母材超合金化匹配③考虑母材的稀释作用14、焊接含碳量高的16Mn时,焊接线能量选择应该选择 ;①小线能量②大线能量③小线能量配合预热15、铸铁焊接时,影响半熔化区冷却速度的因素有： ;①焊接方法②预热温度③焊接热输入④铸件厚度三、判断对错对的打∨,错的打×每题1分,共15分１、低碳钢的不完全重结晶区,在急冷急热的条件下,会表现出高碳钢的行为;２、脱氧和合金过渡无联系,选择脱氧剂和合金剂可依用户对焊缝成分的要求加入即可过渡.３、在相同条件下,焊接45钢和40Cr,45钢的近缝区淬硬倾向大;４、同一15MnVN钢,一批含碳量为上限%,一批含碳量为%,两者的晶粒粗化倾向及硬化倾向是不同;５、焊接熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡都有影响;６、焊接化学冶金过程是一个平衡过程,可以精确进行反应过程的定量计算;７、用高频焊接方法生产16Mn自行车用钢管,在胀管时常在焊口附近开裂;经分析认为这是由于高频焊加热及冷却速度特别快,易于促使HAZ硬化;在适当减低焊接速度后,果然得到改善;8 、酸性焊条冶金性优于碱性焊条, 但工艺性能不如碱性焊条所以用于焊接重要焊接结构;9 、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℃,在两种情况下分配到熔池中的FeO量相同,焊缝中实际含FeO量与平衡时的含量相同;10 、焊接高合金不锈钢时,即使焊条药皮中不含硅酸盐,只是由于用水玻璃作粘结剂,焊缝还会严重增硅;11、热应变脆化主要发生在固溶氮含量较高的低碳钢和强度级别不高的低合金钢;12、热扎、正火钢焊接时,选择与母材相同成分的焊接材料;13、不能根据热影响区的最高硬度值来判断材料的冷裂倾向和确定预热温度;14、焊缝金属凝固期间存在较大拉应力是奥氏体钢焊接时产生凝固裂纹的必要条件;15、用低碳钢焊条焊补灰铸铁时,半熔化区的白口往往较窄;四、简答题每题１０分,共３0分1、氢的溶解形式及对焊接质量的影响2、CO2保护焊焊接低合金钢时,应选择什么焊丝为什么3、分析液态薄膜的成因及对产生热裂纹的影响4、为什么酸性焊条采用锰铁作脱氧剂,而碱性焊条采用锰铁、硅铁和钛铁作脱氧剂5、25-20钢为何比18-8钢易于产生热裂纹6、如何防止热扎、正火钢焊接时,焊缝中产生的热裂纹五、论述题每题１０分,共３0分1、一般低合金钢焊接,冷裂纹为什么具有延迟现象为什么容易在焊接热影响区产生2、试述氢气孔的形成原因及对焊接质量的影响3、试分析灰铸铁电弧冷焊的焊接工艺要点;。

焊接冶金学(基本原理)课后习题

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。
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。

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？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面上出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。

焊接冶金学复习提纲

焊接热影响区的组织与性能
• 绘出焊缝及热影响区最新划分方法示意图，并用表格的形式说明各区包括的范围与定义。 • 论述熔合区的组成与性能。 • 以低碳钢为例，说明焊接热影响区的组织分布特征与性能特点。 • 何谓CCT图？如何得到？有何用途？ • 影响热影响区CCT图的因素有哪些？ • 影响热影响区组织的转变因素有哪些？ • 分析焊接条件下，热影响区M-A组元的形成原因与性能特点。 • 何谓碳当量？研究热影响区性能时，碳当量有何作用？ • 以低合金钢为例，绘制热影响区硬度分布特征图。 • 何谓脆化，焊接热影响区的脆化类型有那几种？ • 焊接热影响区组织脆化有哪些类型，说明低碳钢与易淬火钢脆化有何差异？ • 中炭调质钢HAZ软化的原因应？如何改善？ • 改善热影响区性能的途径有哪些？
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？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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.doc

焊接冶金学（基本原理）习题绪论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。

焊接冶金学基本原理

焊接冶金学基本原理1.第一章1、氮对焊接质量的影响?(1).有害杂质(2).促使产生气孔(3).促使焊缝金属时效脆化。

影响焊缝含氮量的因素及控制措施? 1）、机械保护2)、焊接工艺参数（采用短弧焊;增加焊接电流; 直流正接高于交流，高于直流反接（焊缝含N量）; 增加焊丝直径;N%，多层焊>单层焊;N%，小直径焊条>大直径焊条3)合金元素( 增加含碳量可降低焊缝含氮量;Ti、Al、Zr和稀土元素对氮有较大亲和力2.、氢对焊接质量的影响?1）.氢气孔2)、白点3)、氢脆4)、组织变化和显微斑点5)、产生冷裂纹控制氢的措施?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3)、冶金处理4)、调整焊接规范5)、焊后脱氢处理3、氧对焊接质量的影响?1）、机械性能下降；化学性能变差2）、产生CO气孔,合金元素烧损3）、工艺性能变差应采取什么措施减小焊缝含氧量?1)纯化焊接材料2)控制焊接工艺参数3)脱氧4.CO2保护焊焊接低合金钢时，应采用什么焊丝，为什么？答：采用高锰高硅焊丝，原因:(1)Mn,Si被烧损;(2)Mn，Si联合脱氧。

5.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？答：L=(FeO)/[FeO] T↑L↓，焊接温度下L>1同样温度下，FeO在碱性渣中比酸性渣中更容易向金属中分配在熔渣含FeO量相同的情况下，碱性渣时焊缝含氧量比酸性渣时多。

然而碱性焊条的焊缝含氧量比酸性焊条低碱性焊条药皮的氧化势小的缘故6为什么焊接高铝钢时，即使焊条中不含SiO2，只是由于水玻璃作粘结剂焊缝还会严重增硅？1)焊接电弧的弧定性(稳弧性) 2)表面成型3)在各种位置焊接适应性4)脱渣性5)飞溅6)焊条的熔化速度7)药皮发红问题8)焊条发尘量2,低氢型焊条为什么对铁锈、油污、水份很敏感？同样温度下，FeO在碱性渣中比酸性渣中更容易向金属中分配在熔渣含FeO量相同的情况下，碱性渣时焊缝含氧量比酸性渣时多碱性渣含SiO2、TiO2等酸性氧化物较少，FeO 活度大，易向金属中扩散，使焊缝增氧➢第三章1.试述氢气孔和CO气孔的形成原因，特征以及防止措施：答: 氢气孔形成原因:高温时氢在熔池和熔滴金属中的溶解度急剧下降，特别是液态转为固态时，氢的溶解度发生突变，可从32ml/100g下降至10ml/100g。

焊接冶金学(基本原理)

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。

这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。

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。

5）摩擦热：由机械摩擦而产生的热能作为热源。

6）等离子焰：电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它本身携带大量的热能和动能，利用这种能量进行焊接。

7）电子束：利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面，使这种动能转化为热能作为热源。

8）激光束：通过受激辐射而使放射增强的光即激光，经过聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源。

焊接原理与工艺练习题

重点复习范围焊接冶金基础和接头性能知识习题1.电弧区内对焊缝性能影响最大的气体是（）。

A.CO、CO2B.N2、O2、H2C.Ar 答：B2.焊接时不与氮发生作用－即不溶解氮形成稳定氮化物的金属是（）。

A.Cu、NiB.Fe、Mn、TiC.Si、Cr 答：A3.焊接时可与氮发生作用，既能溶解氮又可与氮形成稳定氮化物的金属是（）。

A.Fe、Mn、TiB.Cu、NiC. .Cu、Si、Cr 答：A4.氮对焊缝质量的影响主要是（）。

A.形成气孔B.促使焊缝金属时效硬化C.进步焊缝金属塑性、韧性答：A;B5.在300～700℃固态下能够吸收大量的氢并形成稳定的氢化物的金属是（）。

A.Fe、Ti、CuB.Zr、Ti、VC.Cr、Mo 答：B6.能够溶解氢，但不与氢形成稳定氢化物的金属是（）A.Fe、Ti、Cu、Cr、MoB.Zr、Ti、VC.Ta、Nb 答：A7.焊接时氢向金属中溶解的形式是通过（）和（）实现的。

A.以原子或质子形式直接从金属表面溶解；B.以OH-离子形式经熔渣层过渡；C.以分子形式溶进液态金属答：A;B8.氢脆性、白点、显微斑点及延迟裂纹等都是由于焊缝中（）的作用引起的。

A.氢B.氮C.氧答：A9.焊接时氧与金属的相互作用，主要是使金属（）。

A.氧化B.还原C.电离答：A10.某些金属（如Al、Mg等）氧化天生的氧化物，不溶于金属而以薄膜或颗粒状浮在熔池表面，因此轻易造成（）。

A.气孔B.成形不良C.夹渣答：C11.钢焊接时，氧化物夹杂的成分主要是（），其次是（）。

这些夹杂物对焊缝有很大的危害性。

A.CO2B.SiO2C.MnO 答：B;C12.焊接熔渣所含有的氧化物可与液态金属发生作用使之氧化，这种氧化的方式称为（）。

A.自由氧化B.扩散氧化C.置换氧化答：C13.通过焊接材料加进某种元素或合金，使其本身在焊接过程中被氧化，从而保护被焊金属不被氧化，或从金属氧化物中将金属还原，这一治金反映过程称为（）。