材料焊接性课后答案
材料焊接性课后答案
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材料焊接性课后答案第一篇: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。
《金属熔焊原理及材料焊接》习题答案
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《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。
第三章连接课后习题参考答案
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第三章连接课后习题参考答案焊接连接参考答案一、概念题 3.1 从功能上分类,连接有哪几种根本类型? 3.2 焊缝有两种根本类型—对接坡口焊缝和贴角焊缝,二者在施工、受力、适用范围上各有哪些特点? 3.3 对接接头连接需使用对接焊缝,角接接头连接需采用角焊缝,这么说对吗? 3.4 hf和lw相同时,吊车梁上的焊缝采用正面角焊缝比采用侧面角焊缝承载力高? 3.5 为何对角焊缝焊脚尺寸有最大和最小取值的限制?对侧面角焊缝的长度有何要求?为什么?【答】(1)最小焊脚尺寸:角焊缝的焊脚尺寸不能过小,否那么焊接时产生的热量较小,致使施焊时冷却速度过快,导致母材开裂。
《标准》规定:hf≥1.5,式中: t2——较厚焊件厚度,单位为mm。
计算时,焊脚尺寸取整数。
自动焊熔深较大,所取最小焊脚尺寸可减小1mm; T形连接的单面角焊缝,应增加1mm;当焊件厚度小于或等于4mm时,那么取与焊件厚度相同。
(2)最大焊脚尺寸:为了防止焊缝区的主体金属“过热”,减小焊件的焊接剩余应力和剩余变形,角焊缝的焊脚尺寸应满足式中:t1——较薄焊件的厚度,单位为mm。
(3)侧面角焊缝的最大计算长度侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀,两端大而中间小,可能首先在焊缝的两端破坏,故规定侧面角焊缝的计算长度lw≤60hf。
假设内力沿侧面角焊缝全长分布,例如焊接梁翼缘与腹板的连接焊缝,可不受上述限制。
3.6 简述焊接剩余应力产生的实质,其最大分布特点是什么?3.7 画出焊接H形截面和焊接箱形截面的焊接剩余应力分布图。
3.8 贴角焊缝中,何为端焊缝?何为侧焊缝?二者破坏截面上的应力性质有何区别? 3.9 标准规定:侧焊缝的计算长度不得大于焊脚尺寸的某个倍数,原因何在?标准同时有焊缝最小尺寸的规定,原因何在? 3.10 标准禁止3条相互垂直的焊缝相交,为什么。
3.11 举3~5例说明焊接设计中减小应力集中的构造措施。
3.12 简述连接设计中等强度法和内力法的含义。
材料成形工艺基础华中科技大学第四版课后习题答案
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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
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《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。
金属材料焊接 习题答案(文申柳 第二版)
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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。
材料连接原理课后答案全..
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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05.07.09)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05.08.10)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 。
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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。
材料力学性能-课后答案-(时海芳-任鑫)
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材料力学性能-课后答案-(时海芳-任鑫)第一章1.解释下列名词①滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。
②弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。
③循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。
④包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。
⑤塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。
⑥韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
脆性:指金属材料受力时没有发生塑性变形而直接断裂的能力⑦加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时,由于晶粒发生滑移, 出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,使金属的强度和硬度升高,塑性和韧性降低的现象。
⑧解理断裂:解理断裂是在正应力作用产生的一种穿晶断裂,即断裂面沿一定的晶面(即解理面)分离。
2.解释下列力学性能指标的意义弹性模量);(2)ζ p(规定非比例伸长应力)、ζ e(弹性极限)、ζ s(屈服强度)、ζ 0.2(屈服强度);(3)ζ b(抗拉强度);(4)n(加工硬化指数); (5)δ (断后伸长率)、ψ (断面收缩率)4.常用的标准试样有5 倍和10倍,其延伸率分别用δ 5 和δ 10 表示,说明为什么δ 5>δ 10。
答:对于韧性金属材料,它的塑性变形量大于均匀塑性变形量,所以对于它的式样的比例,尺寸越短,它的断后伸长率越大。
5.某汽车弹簧,在未装满时已变形到最大位置,卸载后可完全恢复到原来状态;另一汽车弹簧,使用一段时间后,发现弹簧弓形越来越小,即产生了塑性变形,而且塑性变形量越来越大。
试分析这两种故障的本质及改变措施。
答:(1)未装满载时已变形到最大位置:弹簧弹性极限不够导致弹性比功小;(2)使用一段时间后,发现弹簧弓形越来越小,即产生了塑性变形,这是构件材料的弹性比功不足引起的故障,可以通过热处理或合金化提高材料的弹性极限(或屈服极限),或者更换屈服强度更高的材料。
焊工工艺学第2版考级练习与课后思考含答案
![焊工工艺学第2版考级练习与课后思考含答案](https://img.taocdn.com/s3/m/78f31e50ec3a87c24128c4d1.png)
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。
焊接课后答案及名词解释
![焊接课后答案及名词解释](https://img.taocdn.com/s3/m/478496e26c85ec3a86c2c5a1.png)
2试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别?3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4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。
5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。
6怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?7从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属外表接近到相距原子平衡距离时,就可以在接8触外表上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,到达焊接的目的。
然而,这9只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的外表,在微观上也会存在凹凸不平之处,10更何况在一般金属的外表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11外表的紧密接触。
12为了克服阻碍金属外表紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:131)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触外表的氧化膜,使结合处增加有效的接触面14积,从而到达紧密接触。
152)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲,使结合处到达塑性或熔化状态,此时接触面16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、化学反响和结晶过程的进行。
17焊条的工艺性能包括哪些方面?〔详见:焊接冶金学〔根本原理〕p84〕18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19 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〔根本原理〕p94〕20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21铁锈、油污、水分很敏感。
22焊剂的作用有哪些?23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。
24能实现焊接的能源大致哪几种?它们各自的特点是什么?25见课本p3:热源种类267.焊接电弧加热区的特点及其热分布?〔详见:焊接冶金学〔根本原理〕p4〕27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。
工程材料(山东理工大学)智慧树知到课后章节答案2023年下山东理工大学
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工程材料(山东理工大学)智慧树知到课后章节答案2023年下山东理工大学山东理工大学第一章测试1.材料受力时抵抗弹性变形的能力,称为()A:塑性 B:屈服强度 C:弹性模量 D:抗拉强度答案:弹性模量2.下列符号表示洛氏硬度单位的是()A:HRC B:HBW C:HSW D:HS答案:HRC3.在()情况下,材料所受外加应力低于屈服强度也会发生断裂。
A:高温 B:室温 C:疲劳 D:平面应变答案:高温;疲劳;平面应变4.腐蚀是一个电化学过程,腐蚀过程中有电流产生。
A:对 B:错答案:对5.下列性能属于材料工艺性能的是()A:抗拉强度 B:铸造性 C:切削加工性 D:焊接性答案:铸造性;切削加工性;焊接性6.铸铁的铸造性能比铸钢好。
A:错 B:对答案:对7.大型工程构件用钢要求有良好的()。
A:可锻性 B:可焊性 C:切削加工性 D:铸造性答案:可焊性8.材料的使用温度()A:应与其韧脆转变温度相等 B:与其韧脆转变温度无关 C:应在其韧脆转变温度以下 D:应在其韧脆转变温度以上答案:应在其韧脆转变温度以上9.在有关工件的图纸上,出现了以下几种硬度技术条件的标注方法,其中正确的是()A:12~15HRC B:HV800 C:500HBW D:229HB答案:500HBW10.材料的显微组织包括组成材料的各种相的组成与结构,相的大小、形态和分布。
A:错 B:对答案:对11.工程材料可分为()A:无机非金属材料 B:复合材料 C:金属材料 D:高分子材料答案:无机非金属材料;复合材料;金属材料;高分子材料12.学习工程材料课程的目的()A:探索工程材料奥妙 B:浪费时间 C:助力高端装备制造 D:掌控工程材料性能答案:探索工程材料奥妙;助力高端装备制造;掌控工程材料性能第二章测试1.离子键的特点是( ).A:有饱和性和方向性 B:没有方向性但有饱和性 C:有方向性但没有饱和性 D:没有方向性和饱和性答案:没有方向性和饱和性2.离子键结合的材料的性能特点包括()。
材料焊接性课后答案【最新】
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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。
智慧树答案金属工艺学(山东理工大学)知到课后答案章节测试2022年
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第一章1.伸长率的数值与试样尺寸有关,因而试验时应对所选定的试样尺寸作出规定,以便进行比较。
答案:对2.布氏硬度测试简单、压痕小。
答案:错3.疲劳断口由两部分组成,疲劳裂纹的产生及扩展区和最后断裂区。
答案:对4.冲击韧度在判别金属材料抵抗大能量冲击能力方面有一定的作用,但对小能量多次冲击不够准确。
答案:对5.判断韧性的依据是答案:冲击韧6.在金属的力学性能中,σb代表金属的答案:抗拉强度7.在金属的力学性能中,50HRC代表金属的答案:洛氏硬度8.引起疲劳断裂的应力很低,常常低于答案:屈服极限9.下列属于金属材料工艺性能的是答案:焊接;可锻性10.金属材料常用的塑性指标是答案:断面收缩率;伸长率第二章1.一般来说,同一成分的金属,晶粒愈细,其强度、硬度愈高,而且塑性和韧性也愈好。
答案:对2.共析钢等温转变时,等温温度越低,则珠光体层片间距越粗大答案:错3.完全退火主要用于过共析钢。
答案:错4.钢的表面淬火是通过改变表面成分使其表面组织发生变化。
答案:错5.莱氏体是一种答案:机械混合物6.铁碳合金的共析转变温度是答案:727℃7.弹簧钢的热处理为淬火加答案:中温回火8.铁碳合金中,过共析钢在平衡条件下冷却,其室温组织为答案:珠光体加二次渗碳体9.大部分金属的晶格结构类型为以下三种答案:密排六方;面心立方;体心立方10.按照组元间相互作用形式的不同,合金中的基本相有()两种形式。
答案:固溶;金属化合物第三章1.国家标准GB/T13304-2008《钢分类》中,按照化学成分将钢分为非合金钢、低合金钢、合金钢三大类答案:对2.正确的选材,应该是在满足使用性能要求的前提下,具有良好的经济性和加工工艺性能。
答案:对3.选材时,零件所要求的力学性能数据,要同手册、书本中所给出的完全相同。
答案:错4.优质碳素结构钢的牌号是以其强度等级来表示的。
答案:错5.Q235是一种答案:碳素结构钢6.手工钢锯条应该选用答案:T107.40Cr是一种答案:合金结构钢8.拖拉机履带板选用答案:ZGMn139.钢中的有害元素是答案:硫;磷10.在考虑选材的经济性原则时,主要考虑:答案:材料的价格;国家资源状况;加工费用第四章1.纯金属和共晶成分的合金流动性最好答案:对2.提高浇注温度有利于提高合金充型能力,所以浇注温度越高越好。
焊接课后习题
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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
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《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。
材料连接原理课后题!
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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能量密度高度集中,快速实现焊接过程,并保证得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区指标:理想的焊接热源应具有加热面积小、功率密度高和加热温度高等特点.2、试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响过程:加热熔化冶金反应凝固结晶固态相变3、熔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:焊条熔化系数gM :在单位时间内熔化的焊芯质量或长度;平均熔敷系数 gH (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?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固定的,试推导第n 层金属的成分。
在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比θ。
θ= Fp / (Fp +Fd) Fp ——焊缝中母材所占的面积 Fd ——焊缝截面中填充金属所占的面积影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目及母材的热物理性质、焊接材料种类、焊条(焊丝)的倾角等。
Ww ——焊缝金属中合金元素的实际质量分数;Wb ——该元素在母材中的质量分数Wd ——熔敷金属中该元素的质量分数。
因为 Ww=θWb +(1-θ) Wd W2=θW1+(1-θ) Wd=θ²Wb+(1-θ²)WdW3=θW2+(1-θ) Wd=θ³Wb+(1-θ³)Wd…… Wn=θn Wb+(1-θn )Wd7. 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 ? 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 。
焊接检验习题册答案
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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。
材料热处理焊接(D答案解析版)
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材料热处理焊接一、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。
(×)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。
(×)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。
(×)1.4材料强度越高,其塑性就越好。
(×)1.5金属的强度是指金属抵抗断裂的能力。
(○)1.6一般来说,钢材硬度越高,其强度也就越高。
(○)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。
(×)1.8冲击韧性AK越高的材料,抗拉强度值σb也越高。
( ×)1.9冲击韧性高的材料一般都有较好的塑性。
( ○)1.10韧性高的材料,其冲击韧性必然也高。
(×)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。
( ○)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。
( ×)1.13一般说来,焊接接头咬边缺陷引起的应力集中,比气孔缺陷严重得多。
( ○)1.14材料屈强比越高,对应力集中就越敏感。
(○)1.15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。
( ×)1.16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。
( ○)1.17只要容器和管道的使用温度高—200C,就不会发生低温脆断。
( ×)1.18发生热脆的钢材,其金相组织没有明显变化。
( ○)1.19低合金钢比碳钢的热脆倾向大。
( ×)1.20一般说来,钢材的强度越高,对氢脆越敏感。
( ○)1.21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。
( ×)1.22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。
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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。
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。
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。
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。
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?为什么?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可能常产生热裂纹。
珠光体耐热钢在选择材料上不仅有一定的强度还要考虑接头在高温下使用的原则,特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。
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。
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。
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}。
只发生在焊Nb或Ti的18-8型钢的融合区,其实质也是与M23C6沉淀而形成贫Cr有关,高温过热和中温敏化连过程依次作用是其产生的的必要条件。
防止方法:{1}控制焊缝金属化学成分,降低C%,加入稳定化元素Ti、Nb;{2} 控制焊缝的组织形态,形成双向组织{γ+15%δ};{3}控制敏化温度范围的停留时间;{4}焊后热处理:固溶处理,稳定化处理,消除应力处理。
简述奥氏体不锈钢产生热裂纹的原因?在母材和焊缝合金成分一定的条件下,焊接时应采取何种措施防止热裂纹?答:产生原因:{1}奥氏体钢的热导率小,线膨胀系数大,在焊接局部加热和冷却条件下,接头在冷却过程中产生较大的拉应力;{2}奥氏体钢易于联生结晶形成方向性强的柱状晶的焊缝组织,有利于杂质偏析,而促使形成晶间液膜,显然易于促使产生凝固裂纹;{3}奥氏体钢及焊缝的合金组成较复杂,不仅S、P、Sn、Sb之类杂质可形成易溶液膜,一些合金元素因溶解度有限{如Si、Nb},也易形成易溶共晶。
防止方法:{1}严格控制有害杂质元素{S、P—可形成易溶液膜};{2}形成双向组织,以FA模式凝固,无热裂倾向;{3}适当调整合金成分:Ni<15%,适当提高铁素体化元素含量,使焊缝δ%提高,从而提高抗裂性;Ni>15%时,加入Mn、W、V、N和微量Zr、Ta、Re{<0.01%}达到细化焊缝、净化晶界作用,以提高抗裂性;{4}选择合适的焊接工艺。
奥氏体钢焊接时为什么常用“超合金化”焊接材料?答:为提高奥氏体钢的耐点蚀性能,采用较母材更高Cr、Mo含量的“超合金化”焊接材料。
提高Ni含量,晶轴中Cr、Mo的负偏析显著减少,更有利于提高耐点蚀性能。
从双相不锈钢组织转变的角度出发,分析焊缝中Ni含量为什么比母材高及焊接热循环对焊接接头组织,性能有何影响?答:双相不锈钢的合金以F模式凝固,凝固结束为单相δ组织,随着温度的下降,开始发生δ→γ转变不完全,形成两相组织。
显然,同样成分的焊缝和母材,焊缝中γ相要比母材少得多,导致焊后组织不均匀,韧性、塑性下降。
提高焊缝中Ni含量,可保证焊缝中γ/δ的比例适当,从而保证良好的焊接性。
在焊接加热过程,整个HAZ受到不同峰值温度的作用,最高接近钢的固相线,但只有在加热温度超过原固溶处理温度区间,才会发生明显的组织变化,一般情况下,峰值低于固溶处理的加热区,无显著组织变化,γ/δ值变化不大,超过固溶处理温度的高温区,会发生晶粒长大和γ相数量明显减少,紧邻溶合线的加热区,γ相全部溶于δ相中,成为粗大的等轴δ组织,冷却后转变为奥氏体相,无扎制方向而呈羽毛状,有时具有魏氏组织特征。
为什么Al-Mg及al-li合金焊接时易形成气孔?al及其合金焊接时产生气孔的原因是什么?如何防止气孔?为什么纯铝焊接易出现分散小气孔?而al-mg焊接时易出现焊接大气孔?答:1)氢是铝合金及铝焊接时产生气孔的主要原因。
2)氢的来源非常广泛,弧柱气氛中的水分,焊接材料以及母材所吸附的水分,焊丝及母材表面氧化膜的吸附水,保护气体的氢和水分等都是氢的来源。
3)氢在铝及其合金中的溶解度在凝点时可从0.69ml/100g突降至0.036mol/100g相差约20倍,这是促使焊缝产生气孔的重要原因之一。
4)铝的导热性很强,熔合区的冷速很大,不利于气泡的浮出,更易促使形成气孔 //防止措施: 1)减少氢的来源,焊前处理十分重要,焊丝及母材表面的氧化膜应彻底清除。
2)控制焊接参数,采用小热输入减少熔池存在时间,控制氢溶入和析出时间3)改变弧柱气氛中的性质//原因:1)纯铝对气氛中水分最为敏感,而al-mg合金不太敏感,因此纯铝产生气孔的倾向要大2)氧化膜不致密,吸水强的铝合金al-mg 比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向,因此纯铝的气孔分数小,而al-mg合金出现集中大气孔3)Al-mg 合金比纯铝更易形成疏松而吸水强的厚氧化膜,而氧化膜中水分因受热而分解出氢,并在氧化膜上冒出气泡,由于气泡是附着在残留氧化膜上,不易脱离浮出,且因气泡是在熔化早期形成有条件长大,所以常造成集中大的气孔。
因此al-mg合金更易形成集中的大气孔。
分析高强度铝合金焊接接头性能低于母材的原因及防止措施,焊后热处理对焊接接头性能有什么影响?什么情况下对焊接接头进行焊后热处理?原因:1)晶粒粗化,降低塑性,晶界液化产生显微裂纹 2)非时效强化铝合金haz软化,主要发生在焊前经冷作硬化的合金上,经冷作硬化的铝合金,haz峰值温度超过再结晶温度(200-300)区域就产生明显软化 3)时效强化铝合金haz软化,由于第二相脱溶析出聚集长大发生过时效软化//防止措施:1)采用小的焊接热输入 2)对al-zn-mg合金,焊后经自然时效可逐步恢复或接近母材的水平//热处理对接头性能的影响:1)焊后不热处理接头强度均低于母材,特别是在时效状态下焊接的硬铝,即使焊后人工热处理,接头强度系数也未超过60% 2)al-zn-mg合金强度与焊后自然时效长短有关系,随自然时效的增长,强度可接近母材。