焊接冶金与焊接性
焊接冶金学重点答案
（3）结构因素：主要有焊接结构和焊接接头的设计形式。
1）其影响主要表现在热的传递和力的状态方面；
2）改善措施：减小接头刚度、减少交叉焊缝，避免焊缝过于密集以及减少造成应力集中的各种因素。
（4）焊接结构的使用条件：
焊接结构的工作温度（高温、低温）;
碳当量公式没有考虑元素之间的交互作用，也没有考虑板厚、结构拘束度、焊接工艺、含氢量等因素的影响。因而用碳当量评价焊接性是比较粗略的，使用时应注意条件
2）焊接冷裂纹敏感系数
(1）不仅包括了母材的化学成分，又考虑了熔敷金属含氢量与拘束条件的作用。
(2）根据Pc值可以通过经验公式求出斜y坡口对接裂纹试验条件下，为了防止冷裂纹所需要的最低预热温度To(℃):
（二）间接推算类：碳当量法、冷裂纹敏感指数Pc法、HAZ最高硬度法等
（三）使用性能试验类：力学性能试验、耐压试验等
3-2:选择或制定焊接性试验方法的原则:１)针对性与可比性原则：焊接性试验的条件要尽量与实际焊接时的条件相一致２)可靠性原则：焊接性试验的结果要稳定可靠，具有较好的再现性３)注意试验方法的经济性原则
To=1440 Pc-392()通常的讲就是对冷裂纹发生可能的敏感程度或指标。一般和碳当量同步的，其值越高，裂纹倾向就越大，一般碳当量公式计算结果大于等于0.45 即有冷裂纹的倾向。此外表面硬度越高，裂纹倾向也越大。
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
(二)中碳钢调质状态下焊接时的工艺特点
(1)当必须在调质状态下进行焊接时，除了裂纹外，热影响区的主要问题是：高碳马氏体引起的硬化和脆化；高温回火区软化引起的强度降低。
不锈钢焊接冶金学及焊接性
不锈钢焊接冶金学及焊接性第1章引言本书涉及到目前可以用作工程材料的广泛范围的不锈钢系列。
这个系列包括各类不锈钢，按微观组织分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢（奥氏体和铁素体）。
1.1不锈钢的定义不锈钢是一类Fe-C、Fe-C-Cr和Fe-Cr-Ni为合金系的高合金钢。
作为一类不锈的钢必须含有质量分数不低于10.5%的铬。
含有这个最低含量的钢在其表面可以形成一个惰性氧化层，这个惰性氧化层可以保护内层的金属在不含腐蚀介质的空气中不被氧化和腐蚀。
某些铬的质量分数低于11%的钢，比如用于电站的w （Cr）=9%铬合金的钢有时也被划为不锈钢。
另外某些铬的质量分数w（Cr）=12%的钢，甚至更高铬含量的钢，暴露在空气中也会生锈。
这是因为某些铬被结合为碳化物或其他化合物而降低了母材中的铬含量，使其低于形成连续氧化物保护层所必需的铬含量水平。
不锈钢的腐蚀有多种形式，包括点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀。
腐蚀的形式受腐蚀环境、材料的冶金状态和局部应力的影响。
工程师和设计师在选择用于腐蚀条件下的不锈钢时，必须充分了解结构的腐蚀环境和制造过程对材料冶金行为的重要影响。
即使在高温下，不锈钢也有好的抗氧化性，因而也常常被称为耐热钢。
高温抗氧化性也是含有铬成分的一个主要功能，某些高铬合金钢（w（Cr）=25%～30%）能用于1000℃的高温。
另外一种耐热性是指高温防渗碳，为了具有这种耐热性，开发了含有中等含量的铬[w(Cr=16%)]和镍含量很高[w(Ni)=35%]的一类不锈钢。
1.2不锈钢的发展史1.3不锈钢的种类及其应用紧接着碳钢和C-Mn钢，不锈钢是最广泛应用的钢种。
和其他材料以成分来分类有所不同，不锈钢的分类是基于其冶金学上起主导作用的相成分。
在不锈钢中三种可能的相成分是马氏体、铁素体和奥氏体。
双相钢含有近似50%的奥氏体和50%的铁素体，从而得益于这两种相所期望的性能。
析出硬化（PH）类钢因形成强化析出相并由时效热处理硬化而得名。
焊接冶金学材料焊接性
焊接冶金学材料焊接性焊接是一种常见的金属加工工艺，广泛应用于工业生产和制造业中。
而焊接性作为材料的一个重要性能指标，直接影响着焊接工艺的选择和焊接接头的质量。
本文将围绕焊接冶金学材料焊接性展开讨论，从材料的角度探讨焊接性的影响因素以及提高焊接性的方法。
首先，影响焊接性的因素主要包括材料的化学成分、微观组织和热处理状态。
材料的化学成分直接影响着焊接接头的化学成分和相变行为，从而影响焊接接头的力学性能和耐蚀性能。
微观组织则决定了材料的塑性、韧性和硬度等性能，对焊接接头的强度和韧性起着重要作用。
而材料的热处理状态则会改变材料的组织结构和性能，进而影响焊接性能。
其次，提高焊接性的方法主要包括合理选择焊接材料、优化焊接工艺和进行适当的热处理。
在选择焊接材料时，需要考虑材料的化学成分、热处理状态和微观组织，以保证焊接接头具有良好的力学性能和耐蚀性能。
在焊接工艺方面，需要根据材料的性能特点和要求，选择合适的焊接方法、焊接参数和焊接工艺控制措施，以确保焊接接头的质量。
此外，适当的热处理也可以改善焊接接头的组织结构和性能，提高焊接性。
总的来说，焊接性作为材料的重要性能指标，受到材料的化学成分、微观组织和热处理状态等因素的影响。
要提高焊接性，需要合理选择焊接材料、优化焊接工艺和进行适当的热处理。
只有全面考虑这些因素，才能确保焊接接头具有良好的力学性能和耐蚀性能，从而满足工程应用的要求。
综上所述，焊接冶金学材料焊接性是一个综合性能指标，受到多种因素的影响。
只有全面考虑材料的化学成分、微观组织和热处理状态，合理选择焊接材料、优化焊接工艺和进行适当的热处理，才能提高焊接性，确保焊接接头具有良好的性能，满足工程应用的要求。
冶金结合和焊接接合
冶金结合和焊接接合冶金结合和焊接接合是现代工业中常用的两种金属连接技术。
它们在机械制造、航空航天、汽车制造等各个领域都有广泛应用。
本文将介绍冶金结合和焊接接合的基本原理和特点。
冶金结合是指通过加热和施加压力使金属原子间发生原子扩散并形成新的金属结晶，从而实现金属材料的连接。
冶金结合主要有焊接、铸造、热压焊等方法。
焊接是最常用的冶金结合方法，它通过加热金属至熔化温度，使两个金属或金属与非金属之间的界面接触，并通过施加外力使其发生冷却和固化。
焊接接合能够实现高强度、高密封性和高导电性的金属连接。
焊接接合具有以下几个特点。
首先，焊接接合能够实现连接部位的物理和化学性能的一致性。
焊接过程中，焊接材料与母材发生冶金反应，使两者在接合处形成连续的金属结晶，具有相同的晶界。
其次，焊接接合具有较高的机械强度。
焊接接合能够实现焊缝的连续性，焊缝的强度可以接近母材的强度。
此外，焊接接合还能够在连接部位实现良好的气密性和液密性，从而保证连接部位的稳定性和可靠性。
然而，焊接接合也存在一些局限性。
首先，焊接接合对金属材料的选择较为有限。
不同材料的熔点和热膨胀系数不同，需要通过合适的焊接工艺和焊接材料进行选择。
其次，焊接接合对连接材料的准备要求较高。
焊接前需要对连接部位进行清洁和预处理，以确保焊接接合的质量。
此外，焊接接合还存在焊缝变形和应力集中的问题，需要通过合适的焊接工艺和焊接参数进行控制。
综上所述，冶金结合和焊接接合是现代工业中常用的金属连接技术。
焊接接合通过加热和施加压力实现金属材料的连接，具有高强度、高密封性和高导电性等特点。
然而，焊接接合也存在一些局限性，需要根据具体情况选择合适的焊接工艺和焊接参数。
随着技术的不断发展，冶金结合和焊接接合将在各个领域中得到更广泛的应用。
焊接冶金学-材料焊接性
焊接冶金学-材料焊接性名词解释：;;1、焊接性：焊接;性是指同质材料或异质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：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，作为粗略评定钢材料冷裂纹倾向的参数指标。
;;3、焊接性的间;接评定：①碳当量法；②焊接冷裂纹敏感性指数法；③消除应力裂纹敏感性指数法；④热裂纹敏感性指数;法；⑤层;状撕裂敏感性指数法；⑥焊接热影响区最高硬度法。
第三;章合金结构钢的焊接1、热;轧钢HA;Z过热区脆化原因：;采用过;大的焊接热输入，粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织而降低韧性；采用过小的焊接热输入，粗晶区中的马;氏体组;织所占的比例增大而降低韧性。
2、正火;钢HA;Z过热区脆化原因：1;、晶粒;长大2、沉淀相Ti和Vc发生高温溶解，溶入奥氏体基体，在冷却过程中来不及析出，保留在铁集体内，使其;变脆;。
过热区脆化与魏氏组织无关；采用过大的焊接输入，导致晶粒粗大，主要是1200高温下其沉淀强化作用的碳;化物;和氮化物质点分解并溶于奥氏体，在随后的冷却过程中来不及析出而固溶在基体中，Nb等推迟铁素体的产生，;上贝;氏体的产生，上贝氏体增多，导致韧性下降；采用过小的焊接热输入，冷却速度加快，淬硬组织马氏体增多，导致;韧性下降。
3、分析热;轧;钢和正火钢的强化方式及主要强化元素有何不同，二者焊接性有何差异，在制定工艺时应注意什么？答：⑴强化;;方式：热轧钢用Mn、Si等合金元素固溶强化，加入V、Nb以细化晶粒和沉淀强化；正火钢在固溶强化的基础上加;;入一些碳、氮化合物形成元素C、V、Nb、Ti、Mo进行沉淀强化和晶粒细化。
⑵裂纹-热轧钢对冷、热裂纹都不敏;;感，不出现再热裂纹，出现层状撕裂；正火钢冷裂纹倾向大于热轧钢，对热裂纹不敏感出现再热裂纹和层状撕裂。
;;⑶热影响区性能变化：热轧钢脆化、晶粒粗大和粗晶脆化；正火钢粗晶脆化和组织脆化。
⑷制定工艺时应注意：热;;轧钢线能量需要适中，正火钢应选较小线能量。
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——材料焊接性
材料焊接性的概念有两个方面的内容：一是材料在焊接加工中是否容易形成接头或产生缺陷；二是焊接完成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。
研究焊接性的目的：目的在于查明一定的材料在指定的焊接工艺条件下可能出现的问题，以确定焊接工艺的合理性或材料的改进方向。
工艺焊接性—在一定焊接工艺条件下，能否获得优良致密，无缺陷焊接接头的能力。
使用焊接性—指焊接接头或整个结构满足产品技术条件规定的使用性能的程度。
影响焊接性的因素：1、材料因素，材料的因素包括母材本身和使用的焊接材料；2、设计因素，焊接接头的结构设计会影响应力状态，设计结构时应使接头处的应力处于较小的状态，能够自由收缩，这样有利于减少应力集中和防止焊接裂纹；3、工艺因数，包括施工时所采用的焊接方法、焊接工艺规程和焊后处理等；4、服役环境，指焊接结构的工作温度、负荷和工作环境。
屈强比：屈服强度与抗拉强度之比。
粗晶区脆化：被加热到1200℃以上的热影响区过热区域可能产生粗晶区输入时，韧性明显降低。
这是由于热轧钢焊接时，采用过大的焊接热输入，粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织而降低韧性；焊接热输入过小，粗晶区中马氏体组织所占的比例增大而降低韧性。
热影响区脆化：在焊接热循环作用下，t（冷却时间）继续增加时低碳调质钢热影响区过热区易发生脆化，即冲击韧性明显下降。
热影响区脆化的原因除了奥氏体晶粒粗化的原因外，更主要的是由于上贝氏体格M-A组元的形成。
热影响区软化：低碳调质钢热影响区峰值温度高于母材回火温度至Ac1的区域会出现软化低碳调质钢的特点是：碳含量低，基体组织是强度和韧性都较高的低碳马氏体+下贝氏体，这对焊接有利，但是，调质状态下的钢材，只要加热温度超过它的回火温度，性能就会发生变化，焊接时由于热循环的作用使热影响区强度和韧性的下降几乎无可避免。
低碳调质钢的焊接方法：为了消除裂纹和提高焊接效率，一般采用熔化气体保护焊（MIG）或活性气体保护焊（MAG）等自动化或半自动机械化焊接方法；对于调质钢焊后热影响区强度和韧性下降的问题，可焊后重新重新进行调质处理，对于不能调质处理的，要限制焊接过程中热量对木材的作用，常用的化解方法有焊条电弧焊、CO2焊和Ar+CO2混合气体保护焊等。
焊接冶金学
焊接冶金学结论一、焊接过程的物理本质1、焊接定义被焊工件的材质通过加热或加压或二者并用，用或不用添充材料，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称为焊接。
定义掌握三个要点：一是材料，可以是金属、非金属；可以是同种材料、异种材料。
二是达到原子间的结合。
三是永久性。
2、金属连接的障碍1）金属表面只有个别微观点接触；2）材料表面存在着氧化膜、油、杂质、污物、锈等。
3、解决的方法1）加热加热到熔化状态——熔化焊2）加压（加热或不加热）——压力焊4、分类1）冶金角度分：液相焊接：指熔化焊，利用热源加热侍焊部位，使之发生熔化，利用液相的相溶，达到原子间的结合。
它包括电弧焊、电渣焊、气焊、电子束焊、激光焊等。
固相焊接：指压力焊，是焊接时必须使用压力，使待焊部位的表面在固态下达到紧密接触，并使待焊表面的温度升高（一般低于材料的熔点），通过调解温度、压力和时间，造成接头处材料进行扩散，实现原子间的结合。
它包括电阻焊、磨擦焊、超声波焊等。
固-液相焊接：待焊表面并不直接接触，通过两者毛细间隙中的中间液相联系。
在待焊的同质或异质材质固态母材与中间液相之间存在两个固-液界面，由于固液相间能充分进行扩散，可实现原子间的结合。
2）从焊接方法上分：一是熔化焊：a、电弧焊：手工电弧焊、埋弧焊、气电焊。
b、气焊c、电渣焊d、等离子焊e、真空电子束焊f、激光焊二是压力焊：a、磨擦焊、b、接触焊：点焊、对焊、闪光焊、缝焊等。
c、超声波焊d、扩散焊三是钎焊：真空钎焊、火焰钎焊、感应钎焊等。
二、焊接热源种类及其特性1、热源的发展上个世纪80年代发现碳弧焊；1891年金属极电弧焊；本世纪初薄皮焊条电弧焊和氧乙炔气焊；30年代，厚皮焊条电弧焊、氢原子焊、氦气保护焊；40年代，埋弧焊和电阻焊；50年代，CO2气体保护焊和电渣焊；60年代，电子束焊和等离子弧焊与切割；70年代，激光焊焊接与切割；80年代，逐步完善电子束焊接和激光焊接工程；90年代，寻找新能源，如太阳能、微波等。
焊接冶金与焊接性 - 副本
焊接的基本概念：采用加热或者加压或者既加热又加压是被焊材达到原子结合形式永久连接的方法接头：焊接接头指的是被焊材料经过焊接过程之后发生组织和性能变化的，焊接接头由融合区、热影响区、焊缝组成。
焊缝：由融化的被焊材料和添加材料凝固后形成的接头组成的部分热影响区：受到焊接过程的热作用而发生的组织和性能的变化的被焊材部分1.焊接热影响区的脆化是指脆性升高或韧性降低的现象2.热影响区组织转变特点：加热过程中：a组织转变向高温段推移b 奥氏体均匀程度低c部分晶粒严重长大；冷却过程中d组织转变向低温段推移e马氏体转变临街冷却速度发生改变；3.母材指的就是被焊材料4.熔合区是由部分被融化的被焊材料组成的5.焊接热循环指的是在焊接过程当中工件上某点的温度随着时间由低到高升高到最大值然后又由高到低的变化过程.焊接热循环的特点是加热速度快、峰值温度特别高、高温停留时间短、冷却速度快、局部加热等6.熔滴指的是焊接材料（焊丝焊条）端部被融化形成的滴状的液态金属。
焊接熔池的特点是熔池的体积小冷却速度快、焊接熔池的液态金属是处在过热的状态下、焊接熔池的液态金属始终处在运动的状态下、温度梯度较大。
焊接熔池的凝固过程是从边界开始的，是一种非均质形核，7.熔池指的是母材上由融化的焊接材料和局部融化的母材组成的，具有一定几何形状的液态金属8.熔池的特点：a金属出与过热状态b熔池体积小冷却速度快c温度梯度大d运动中结晶9.焊接性：金属材料在限定的焊接条件下焊接或者按照规定设计要求的构件，并满足预定的服役要求的能力，即材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性52能用焊接性指的是接头或者整个结构满足某种使用要求的能力10.工艺焊接性指的是在一定的焊接工艺条件下获得优质无缺陷的接头的能力11.焊接过程中对焊接区金属的保护的必要性：（1）防止焊缝成分发生变化，主要是氧化和氮化（2）防止接头性能劣化导致韧性塑性下降（3）防止产生焊接缺陷例如气孔裂纹夹杂（4）改善焊接工艺性能12.焊接过程中对焊接区金属的保护方法（1）气保护例如co2气体保护焊，效率高易实现成本低但是焊接缺陷大（2）渣保护例如埋弧焊，特点是高效可焊接厚板，（3）渣气联合保护例如手工电弧焊（4）真空保护电子束焊接可以焊接非常厚的板材，而且焊接缺陷小，但是价格昂贵13.焊接区内气体和金属的相互作用：有N2 O2 H2O H2 Ar渣蒸汽金属蒸汽，他们的主要来源是周围空气、焊接材料、母材。
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。
010#——材料焊接性
材料焊接性（A）一、什么是热焊接性和冶金焊接性，各涉及到焊接中的什么问题？热焊接性是指焊接热过程对焊接热影响区组织性能及产生缺陷的影响程度，它用于评定被焊金属对热作用的敏感性。
冶金焊接性是指冶金反应对焊缝性能和产生缺陷的影响程度，它包括合金元素的氧化、还原、蒸发、氢、氧、氮的溶解，对气孔、夹杂、裂纹等缺陷的敏感性。
二、简述热轧钢、正火钢和控轧钢的焊接性有什么差别，举例说明这几种钢材应用于何种焊接结构领域。
答：三类钢的焊接性都较好，但控轧钢最好，热轧钢次之，正火钢稍差。
1）热轧钢碳当量都比较低，除环境温度很低或钢板厚度很大，一般情况下其裂纹倾向都不大。
但过热区易脆化，2）当正火钢碳当量不超过0.5％时，淬硬倾向比热轧钢大，但不算严重，焊接性尚可。
但对于厚板往往需要进行预热。
当碳当量大于0.5％时钢的淬硬倾向和冷裂倾向逐渐增加，而且正火钢的过热敏感性较热轧钢大热轧钢、正火钢随着强度级别的增加，焊接性变差，主要问题是热影响区的脆化和冷裂纹热轧钢、正火钢主要用于机械零件，控轧钢主要用于管线钢、压力容器用钢、桥梁钢3）控轧钢是焊接无裂纹钢。
三、简述低合金钢焊接时选用焊接材料的原则，以及珠光体耐热钢焊接时选用焊接材料的原则，二者有何不同？低合金钢焊接时选用焊接材料的原则：根据产品对焊缝性能要求选择焊接材料：高强钢焊接时一般选择与母材强度相当的材料，必须综合考虑焊缝金属的韧性、塑性及强度。
珠光体耐热钢焊接时原则：根据化学成分的要求，即熔敷金属的化学成分应与母材相当来选用焊接材料。
四、任举出一种低碳调质钢的牌号，说明低碳调质钢焊接中容易出现什么问题。
指出低碳调质钢焊接时采用那2种典型的焊接工艺？怎样能够保证焊接接头性能，为什么？牌号：HY-80低碳调质钢焊接时主要问题：是在焊接接头热影响区出现脆化外和软化问题。
典型的焊接工艺：低碳调质钢的组织为低碳马氏体+下贝氏体，强度和韧性都较高。
这在一般电弧焊条件下就可获得与母材相近的热影响区。
焊接冶金与金属焊接性
（1）增加了熔滴相的接触面积 （2）有利于反应物和产物进入和退出反应表面
——加快反应速度。
第一章 焊接化学冶金
总之：
熔滴反应时间短，温度高，相接触面积大， 有强烈的混合作用——反应最激烈，许多冶金反 应可以达到接近终了的程度——对焊缝成分影响 最大。
熔滴主要反应：气体的溶解和分解，金属的蒸 发，金属及其合金成分的氧化和还原，焊缝金属 的合金化等。
第一章 焊接化学冶金
三、焊接化学冶金反应区及其反应条件
分区域（阶段）连续进行： 焊条——熔滴——熔池
第一章 焊接化学冶金
第一章 焊接化学冶金
（一）药皮反应区
温度100oC → 焊条熔化温度（钢焊条1500oC
） 主要反应：脱水、造气
吸附水蒸发，结晶水排除，白泥、白云母中的结晶水 ，温度与成分有关。
焊接时，电流通过焊芯时产生电阻热，从而使焊 条的温度升高，同时，电弧产生的热量使焊条熔化。
第一章 焊接化学冶金
2、焊接金属熔滴及其过渡特性 焊条端部熔化形成的滴状液态金属称为熔滴
焊接过程 稳定性
重点研究
熔滴特性 至关重要
焊接冶金
焊缝成形
熔滴过渡的分类
MAG焊的熔滴过渡形式
Rotary arc
Pulsed arc Short arc
过渡速度高达2.5～10m/s。 经过弧柱区的时间极短，只有0.0001～0.001s。 各相接触时间平均为0.01～0.1s。
反应主要在焊条末端进行。反应进行很剧烈。
第一章 焊接化学冶金
4、与熔渣发生强烈混合 熔滴的形成、长大过程中，表面形状不断变化，
表面不断破坏，表面渣层破坏，渣与熔滴交流。熔 滴中有渣，渣被熔滴金属包围。
焊接冶金与焊接性
焊接冶金与焊接性绪论焊接的本质和途径:焊接：通过加热, 加压或两者共同作用, 使所焊材料达到原子间结合, 实现永久性连接的工艺。
焊接途径: 1加热2加压1，焊接本质: 原子间结合焊接的结果: 永久性连接1）焊接接头的组成: 是指被焊材料经焊接后, 发生组织和性能变化的区域, 焊缝；融合区；热影响区。
2）焊缝: 是由被焊材料和添加材料经融化凝固后形成。
热影响区: 是指受焊接热循环的作用, 使母材发生微观组织和性能变化的区域。
融合区: 是部分熔化的母材和部分未熔化的母材所组成的区域。
3焊接热循环: 1）概念: 在焊接过程中, 某点工件上的温度随时间由低到高达到极值后, 又由高到低的变化过程。
2）主要参数: 加热速度Vh, 描述工件温度上升快慢。
峰值温度Tm, 是热循环曲线上对应的最高温度。
3）高温停留时间Th, 在某一较高温度以上的停留时间。
4）冷却速度或冷却时间Vc, T8、5第一章热循环的特点：1, 加热速度非常快；2, 峰值温度高；3, 高温停留时间短；4, 冷却速度快；5, 加热具有局部性和移动性。
第二章焊接化学冶金1，焊接化学冶金的反应区1）药皮反应区: 指开始化学反应的温度到药皮溶解（100——1200）, 主要反应有水分的蒸发, 某些物质的分解及铁合金氧化。
2）溶滴反应区: 溶滴形成, 长大, 过度到熔池的过程。
主要反应有气体的溶解和分解, 金属的蒸发, 金属和合金的氧化还原, 以及焊缝金属的合金化。
溶滴反应区特点：1, 反应温度高；2, 反应时间短；3, 相接触面积大；4, 溶滴金属与熔渣发生强烈的混合。
熔池反应区：特点：1, 反应温度略低；2, 反应时间增长；3, 反应具有不同步性；4, 熔池反应具有搅动作用。
2焊接熔渣及其性质1）熔渣的作用: 1, 机械保护作用；2, 冶金处理作用；3, 改善焊接工艺性能。
熔渣的种类和成分: 1盐型熔渣: 由金属的卤化物和不含氧的化合物组成。
2盐——氧化物型熔渣: 由金属的氟化物和氧化物组成。
2015焊接冶金复习题.
一、填空题1、金属材料的焊接性包括（工艺）焊接性和（使用）焊接性两方面的内容。
2、当碳当量CE小于（0.4% ）时，钢材焊接性优良，淬硬倾向小，焊接时不必（预热）。
3、斜Y形坡口对接裂纹试验焊完的时间应经（ 48 ）h后，才能开始进行裂纹的检测和剖析。
在这种试验中裂纹率低于（ 20% ），在实际结构焊接时就不致发生裂纹。
4、焊接冷裂纹的主要原因有（钢种的淬硬倾向）、（扩散氢的含量及其分布）和（拘束应力）三个方面。
5、钢中铬的质量分数大于（ 12% ）的钢称为不锈钢。
6、当奥氏体不锈钢形成（铁素体）双相组织时，体积分数控制在（ 5% ）范围内，其抗晶间腐蚀能力大大提高。
二、判断题（√）1.强度级别较高的低合金高强度钢焊接时，考虑到焊缝的塑性和韧性，可选用比母材强度低一级的焊条。
（×）2.凡是能够获得优质焊接接头的金属，焊接性都很好。
（√）3.正火热轧钢焊接的问题主要是焊接裂纹与焊接热影响区性能下降。
（×）4.中碳调质钢淬硬倾向十分明显。
（×）5.牌号为A137的焊条是碳钢焊条。
( ×)6. 减少焊缝含氧量最有效的措施是加强对电弧区的保护( × )7.珠光体耐热钢焊接用焊条的药皮类型都是属于碱性低氢钠型。
( √ )8．低碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、钛及其合金的钨极氩弧焊应采用直流正接。
( √ )9．CO2气体保护焊对奥氏体不锈钢还不适用。
( ×)10．焊接缺陷返修次数增加会使焊接应力减小。
（√）11.加热温度450-850℃是不锈钢晶间腐蚀的危险温度区，或称敏化温度区。
( ×)12．奥氏体不锈钢焊接时，如果焊接材料选用不当或焊接工艺不合理时，会产生应力腐蚀和冷裂方等问题。
( × )13．珠光体耐热钢焊条电弧焊焊后应立即进行正火。
三、选择题1.低合金结构钢焊接时最容易出现的裂纹是（ B ）。
A、热裂纹B、冷裂纹C、再热裂纹D、层状撕裂2.低温钢焊接时关键是要保证（D ）。
焊接冶金学材料焊接性复习资料
第三章合金结构钢的焊接1、分析热轧钢和正火钢的强化方式及主强化元素有什么不同，二者的焊接性有何差别，在选择焊接材料时应注意什么问题？答：热轧钢通过固溶强化，主强化元素有：Mn、Si，而正火钢除了固溶强化之外，还利用合金元素的沉淀强化，主强化元素有：Mn、Mo、Nb、V、Ti等。
热轧钢因其碳含量低，冷裂倾向不大，而正火钢随其强度级别、碳当量及板厚提高，淬硬性及冷裂倾向随之增加，需采取工艺措施，如控制焊接热输入、预热、焊后热处理等措施控制裂纹。
热轧钢和正火钢因其碳含量较低，而锰含量较高，热裂纹倾向不大，但Cr、Mo等沉淀强化的正火钢具有消除应力裂纹倾向，可以采用提高预热温度或者焊后热处理等措施来防止消除应力裂纹的产生。
热轧钢和正火钢均可能产生粗晶脆化或者热应变脆化，正火钢需采用较小焊接热输入量，而热轧钢则需适中。
在选择焊接材料时需注意：（1）选择与母材力学性能匹配的相应级别的焊接材料；（2）同时考虑熔合比和冷却速度的影响；（3）考虑焊后热处理对焊缝力学性能的影响。
2、分型Q235的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求？答：Q235属于热轧钢，因其碳含量低，冷裂倾向不大；又因其锰含量较高，热裂倾向不大，主要问题是过热区可产生粗晶脆化，需控制焊缝热输入量。
另外，具有一定的热应变脆化倾向，加入一定的氮化物形成元素可有效防止。
Q235可采用焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等方法，选择与母材力学性能匹配焊接材料，主要有：焊条电弧焊E5015/E5016；埋弧焊HJ431、焊丝H08A/H08Mn2；二氧化碳保护焊：H08Mn2SiA6、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？为什么低碳调质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进行调制处理？答：低碳调质钢热影响区脆化的原因除了奥氏体晶粒粗化的原因外，更主要的是上贝氏体和M-A组元的形成。
中碳马氏体脆化的主要原因是产生大量脆硬的高碳、粗大马氏体组织。
金属焊接性与焊接方法
金属焊接性与焊接方法
1.熔点合适：熔点较低的金属焊接性能更好，因为熔点过高会导致焊
接过程中易出现脆性断裂。
2.密度合适：焊接性能也与金属的密度有关，密度过大或过小的金属
在焊接过程中容易出现裂纹和气孔。
3.化学稳定性好：金属焊接过程中容易受到外界氧气、水分等环境的
影响，化学稳定性好的金属焊接性能更好。
4.冶金性能好：金属的冶金性能直接影响焊接性能，冶金性能好的金
属焊接性能也较好。
根据金属焊接性能的不同，可以采用不同的焊接方法。
下面介绍几种
常见的焊接方法：
1.电弧焊：电弧焊是利用电弧热的高温作用将金属熔化并连接在一起
的方法。
常见的电弧焊有手工电弧焊、气体保护电弧焊、埋弧焊等。
2.气体焊接：气体焊接是利用气体燃料产生的火焰对金属进行加热并
熔化的方法。
常见的气体焊接有氧吹焊、乙炔焊接等。
3.点焊：点焊是利用电阻加热原理将两个金属件按一定顺序压在一起，通过电流通过的方式加热并连接在一起的方法。
4.TIG焊：TIG焊是利用非消耗性钨极和保护气体进行的电弧焊接方法。
常用于焊接高质量的非铁金属，如钛、铬、镍等材料。
5.MIG/MAG焊：MIG焊和MAG焊是利用金属惰性气体或活性气体的保
护下，通过连续给丝焊条提供电弧热源的焊接方法。
此外，还有激光焊接、电阻焊接、摩擦焊接等多种焊接方法可供选择，根据具体需求选择合适的焊接方法。
总之，金属焊接性与焊接方法是金属加工领域中至关重要的一部分。
了解金属焊接性的特点，并选择合适的焊接方法，能够提高焊接效率和质量，为金属加工提供更多可能性。
焊接冶金与焊接性
一、焊接化学冶金A绪论1、焊接化学冶金：即液态金属、熔渣和气相之间在高温下发生的复杂冶金反应。
2、焊接化学冶金直接影响焊缝的成分、组织和性能。
3、热力学角度阐明：主要涉及气相的溶解、金属的氧化和焊缝的脱氧、脱硫、脱磷、除氢以及焊缝金属的合金化4、焊缝区金属保护：气体保护、熔渣保护、渣-气联合保护、真空保护以及自保护。
5、焊接化学冶金反应区：药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区5.1药皮反应区：水分的蒸发、某些物质的分解（纤维素、木粉、淀粉、CaCO3、MgCO3、Fe2O3、MnO2）、铁合金的氧化（降低气相的氧化性，实现先期脱氧）5.2熔滴反应区：反应温度高（平均达1800℃~2400℃）、相的接触面积大、反应时间短、相的混合强烈（熔滴形成长大及过渡收到多种力）。
5.3熔池反应区：反应速度低（温度1600℃~1900℃、比表面积小、熔池存在时间长）、反应不同步（熔池前部金属熔化、气体的吸收和氧化反应，熔池后部金属凝固、气体逸出和脱氧反应）、具有一定的搅动作用。
B焊接区内气体与金属作用6、气体的种类：N2、H2、O2、H2O、CO2金属蒸气、熔渣蒸气以及他们分解和电离的产物。
对焊接质量有重要影响的是N2、H2、O2、H2O和CO2。
7、气体的物质来源：焊接材料（焊条药皮、焊剂、药芯中的造气剂、高价氧化物和水分）、母材（油污、铁锈、氧化皮及吸附水）、环境气氛(周围空气及所含水蒸气、被焊金属及其合金的蒸发产物)。
8、气体的供给途径：有机物的分解和燃烧、碳酸盐和高价氧化物的分解、物质的蒸发及冶金反应、直接输入或侵入。
9、气相的组分:与焊接方法、焊接材料和焊接规范有关。
低氢型：气相中含H2和H20很少，焊缝含氢量低。
埋弧焊：气相中含CO2和H2O很少，气相氧化性很小。
焊条电弧焊：含CO2和H2O总量较多，使气相氧化性相对增大。
10、气体与金属的作用表现两种类型：气体在金属中的溶解和气体与金属的化学反应。
10.1气体在金属中的溶解：10.11溶解反应热力学：双原子气体在金属中的溶解机理可分为两步：首先是气体分子被金属表面所吸附并分解为原子，然后是原子穿过金属表面层向金属深处溶解10.12氮在金属中的溶解:氮的主要来源是焊接区周围的空气。
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焊接冶金与焊接性
绪论
1，焊接的本质和途径：
焊接：通过加热，加压或两者共同作用，使所焊材料达到原子间结合，实现永久性连接的工艺。
焊接途径：1加热2加压
焊接本质：原子间结合焊接的结果：永久性连接
2，焊接接头的组成：是指被焊材料经焊接后，发生组织和性能变化的区域，焊缝；融合区；热影响区。
1）焊缝：是由被焊材料和添加材料经融化凝固后形成。
2）热影响区：是指受焊接热循环的作用，使母材发生微观组织和性能变化的区域。
3）融合区：是部分熔化的母材和部分未熔化的母材所组成的区域。
3焊接热循环：1）概念：在焊接过程中，某点工件上的温度随时间由低到高达到极值后，
又由高到低的变化过程。
2）主要参数：加热速度Vh，描述工件温度上升快慢。
峰值温度Tm，是热循环曲线上对应的最高温度。
高温停留时间Th，在某一较高温度以上的停留时间。
冷却速度或冷却时间Vc，T8、5
3）热循环的特点：1，加热速度非常快；2，峰值温度高；3，高温停留时间短；4，冷却速度快；5，加热具有局部性和移动性。
第一章焊接化学冶金
1，焊接化学冶金的反应区
1）药皮反应区：指开始化学反应的温度到药皮溶解（100——1200），主要反应有水分的蒸发，某些物质的分解及铁合金氧化。
2）溶滴反应区：溶滴形成，长大，过度到熔池的过程。
主要反应有气体的溶解和分解，金属的蒸发，金属和合金的氧化还原，以及焊缝金属的合金化。
溶滴反应区特点：1，反应温度高；2，反应时间短；3，相接触面积大；
4，溶滴金属与熔渣发生强烈的混合。
3）熔池反应区：特点：1，反应温度略低；2，反应时间增长；3，反应具有不同步性；
4，熔池反应具有搅动作用。
2焊接熔渣及其性质
1）熔渣的作用：1，机械保护作用；2，冶金处理作用；3，改善焊接工艺性能。
2）熔渣的种类和成分：1盐型熔渣：由金属的卤化物和不含氧的化合物组成。
2盐——氧化物型熔渣：由金属的氟化物和氧化物组成。
3氧化物型熔渣：由各种金属氧化物组成
3焊接熔渣对金属的氧化
1）置换氧化：是指被焊金属与其他金属或非金属氧化物发生的置换反应而导致的氧化。
2）扩散氧化：是指熔渣中的氧化物通过扩散进入被焊金属而使焊缝增氧。
（满足分配定律）
4焊缝金属的脱氧
1）先期脱氧：指焊条药皮中的脱氧剂与分解出的氧化性气体发生的反应.
2）沉淀脱氧（影响最大，最主要）：是利用溶解在液态金属中的脱氧剂，将被焊金属及其合金从其氧化物中还原出来，并使脱氧产物浮到熔渣中去。
1锰脱氧：在酸性渣中，酸性氧化物sio2，tio2较多，易与碱性氧化物复合，形成复合氧化物。
故在酸性渣中，利用锰脱氧效果好。
2硅脱氧：在碱性渣中，硅脱氧效果好。
单独用硅脱氧：sio2的熔点高，粘度大，难以聚合为大尺度质点，故不
利上浮。
3硅锰联合脱氧：
3）扩散脱氧：服从分配定律。
5氮对焊接质量的影响：1，促进焊缝气孔的形成：与氮在固液相溶解度差非常大有关。
2，改变焊缝的力学性能：提高强度，降低塑性韧性。
3，引起焊缝的时效脆化：与焊缝中饱和的氮处于不稳定状态有关。
氮的控制：1）加强焊接区的保护，防止空气的侵入。
2）采用合理的焊接工艺：短弧焊，增大焊接电流，直反接。
3）冶金脱氧。
6氢对焊接质量的影响：1，暂态：白点，氢脆
2，永久现象：气孔，裂纹
7氧对焊接质量的影响：1，降低焊缝的力学性能；2,形成co气孔；3，焊接飞溅大。
第二章焊接接头的组织和性能
1联生结晶和竞争生长
1联生结晶：熔池边界开始，以未融化的母材晶粒为形核核心，向焊缝中
心生长，形成于母材晶粒相同取向的柱状晶，成为联生结晶。
2竞争生长（择优生长）:当晶体晶粒取向与最大温度梯度一致时。
2焊缝的相变组织（低合金钢）：1）铁素体组织：1先共析铁素体；2侧板条铁素体；3针
状铁素体；4细晶铁素体
2）珠光体p
3）贝氏体：1上贝氏体；2下贝氏体；3粒状贝氏体和条状贝
氏体
4）马氏体：1条状马氏体；2片状马氏体
3焊缝组织和性能的控制
1，锰和硅的作用（脱氧元素，强化元素）
对于锰硅系的焊缝，当锰硅含量较低时形成的是先共析铁素体，强度低韧性差。
当锰硅含量较高时形成的是侧板条铁素体，韧性差。
当锰硅含量适中时形成的是针状铁素体，良好的强韧性。
2，钛和硼的作用（细晶元素）
细化机理：1，Ti与O，N形成TiO，TiN质点，可作为AF非均质形核的核心，
促进AF的形成。
2，这种颗粒（高熔点质点）在结晶过程中，钉扎晶粒边界阻
止奥氏体晶体的长大。
3，Ti保护B不被氧化和N化，使N偏聚于晶界，降低
晶界能阻碍GBF和FSP的形成。
4焊接热影响区的组织分布（不易淬火钢热影响区的组织分布和性能）
1，过热区邻近融合区，由于加热温度高，金属严重过热，一些难溶的碳化物和氮化物溶入奥氏体中，使奥氏体晶粒发生严重长大冷却后主要得到粗大的铁素
体和珠光体，甚至在热输入大或高温停留时间长时出现魏氏组织。
2，完全重结晶区铁素体全部转化为奥氏体，发生重结晶，冷却后得到细小的铁素体和珠光体，相当于正火处理，故也称为正火区。
3，不完全重结晶区在此区域内只有珠光体到奥氏体，铁素体不发生相变，发生
长大，冷却后得到细小的铁素体和珠光体加粗大的铁素体，故此区域组织部均
匀，晶粒大小不一，性能不均匀。
4，在结晶区发生再结晶，由冷作变形后拉长的晶粒回复为等轴晶粒，使强度降低，塑性韧性改善。
5焊接热影响区的脆化问题
1，粗晶脆化：由于晶粒长大而发生韧性下降的现象。
影响因素：1热输入和
能量密度；2母材的化学成分（C，N能减小粗化现象）
2，组织脆化：形成淬硬组织而使性能下降。
影响因素：1冷却速度；2热输入
3，时效脆化：1热应变时效脆化：由于承受热应变而引起碳，氮原子向位错移动，经一定时间的聚集，在位错周围形成对位错产生钉扎作用的“柯氏”气团，从
而造成该区域的脆化，既所谓的热应变时效脆化。
2相析出时效脆化：由于快速冷却造成了碳和氮的过饱和而处于不稳定状态，经一定时间的时效后，在晶界析出对位错运动产生阻碍作用的碳化
物和氮化物沉淀相，从而造成热影响区的脆化，既所谓的相析出时效脆化。
第三章焊接缺陷及其控制
1偏析的种类：1显微偏析：在晶粒尺度上发生的成分不均匀现象。
2区域偏析：是指在焊缝内存在的成分不均匀现象。
3层状偏析：是由于结晶过程周期性变化所导致的成分呈层状分布的不均匀
现象。
2夹杂的形成及控制1夹渣
2反应生成的夹杂物1）氧化物：是由于熔池脱氧反应不充分
形成的，当以连续的片状分布于晶界时，引起热裂纹。
2）氮化
物：从过饱和的固溶体中析出，一针状分布于晶粒或贯穿晶界，
使焊缝韧性下降。
3）硫化物：FeS，引起热裂纹；MnS，常用
Mn脱硫。
夹杂的控制1，合理选用焊接材料，充分脱氧，脱硫。
2，选用合适的焊接参数，以利于熔渣充分浮出。
3，多层焊时，注意清除前一层焊缝焊渣。
4，焊条要适当摆动，以利于熔渣浮出。
5，注意保护熔池，防止空气侵入。
3气孔的形成机制1）气泡的生核；2）气泡的长大；3）气泡的上浮
4气孔的防止措施1）消除气体来源。
1加强焊接区的保护；2对焊材防潮和烘干；3清
除油污，铁锈，氧化膜。
2）正确选用焊接材料。
1适当调节氧化性；2焊接有色金属是适当加氧化性气体；
3CO2焊，焊丝加入足够的脱氧剂。
3）控制焊接工艺条件。
1保持电流稳定性；2直流反接，短弧焊；3铝合金TiG焊，
尽量采用小的焊接热输入，MiG焊时，采用大的热输入。
5焊接热裂纹1）特征：产生于固——液温度区间，多数出现于焊缝，少量出现在热影响
区中，断口贯穿表面，且有氧化色彩。
2）热裂纹种类：1结晶裂纹；2高温液化裂纹；3多边化裂纹
1结晶裂纹：在焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于固态金属收缩，残余液态
金属不足，不能填充收缩留下的空间，在拉应力的作用下，发生的沿晶开裂。
2高温液化裂纹：在融合线的HA区或多层焊的层间部分，若被焊金属含有较多的
低碳共晶，在热循环峰值温度作用，低熔共晶重新融化，在拉应力的作用下，沿。