材料连接原理课后答案全..

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δ的概念？某16钢焊件，采用手工电弧焊，能量15求δ？

答：由传热学理论知道：在线能量一定的情况下，板厚增加冷却速度增大，冷却时间t8/5变短，当板厚增加到一定程度时，则和t8/5不再变化，此时板厚即为临界板厚δ。

1.95cr cm δ==

8.手工电弧焊接厚12的钢，焊接线能量2,预热温度为50度，求t8/5?附λ=0.29(℃) 6.7 (℃)

85000.731.20.750.55,

0.982-T 800-T cr cr cm cm cm E t s δδδπλ===>==11（+）=500

9.直流正接为何比直流反接时焊缝金属熔氢量高？

答：（1）直流正接：工件接正极。直流反接：工件接负极。

（2）带电质点

在电场作用下只溶于阴极

（3）处于阴极的熔滴不仅温度高而且比比表面积大，其溶氢量大于熔池处于阴极时的溶氢量。

10.一：试简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响？（简05.07.08.09.10）

答：（1）N 引起焊缝金属时效脆化，使焊缝金属强度提高，塑性韧性降低，尤其是低温韧性；

（2）促使焊缝产生氮气孔；

（3）N 有时是有益的，但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。

控制含氮量的措施：

（1）焊接区中的氮主要来自空气，必须加强对焊接区机械保护

（2）合理选择焊接工艺参数

（3）利用合金元素控制焊缝含氮量。碳的氧化引起熔池沸腾，有利于氮逸出，同时炭氧化生成、2，加强焊接区保护降低氮的分压，因此碳可降低氮在金属中的溶解度；选含有能够生成氮化物元素的焊丝进行焊接，这些元素与氮的亲和力大易形成稳定的氮化物，并通过熔渣排出氮化物，因此有效的控制焊缝中的含氮量。

综上所述，加强保护是控制焊缝含氮量的最有效措施。

二：试简述氢对结构钢焊接质量的影响？

答：氢脆；白点；气孔；冷裂纹；组织变化。

控制含氢量措施：

（1）限制氢的来源：限制焊接材料中的含氢量，焊前要对焊条和焊剂进行严格的烘干；气体保护焊所用的气体，焊丝和工件表面的油污、铁锈和水分都是氢的重要来源。

（2）进行冶金处理：通过适当的化学冶金反应，降低气相中的氢分压，从而降低氢在液态金属中的溶解度

（3）控制焊接材料的氧化还原势

（4）在焊条药皮或焊芯中加入微量的稀土元素或稀散元素（5）控制焊接工艺参数

（6）焊后脱氧处理：焊后把工件加热到一定温度，促使氢扩

散外逸

总之，对氢的控制首先应限制氢的来源；其次应防止氢溶入金属；最后应对溶入金属的氢进行脱氧处理。

三：试简述氧对焊接质量的影响？

答：（1）随着焊缝含氧量增加，焊缝强度、塑性、韧性下降；尤其是焊缝的低温冲击韧性急剧下降，引起焊缝红脆、冷脆，时效硬化倾向增加；

（2）影响焊缝金属的物理化学性能，如降低导电性、导磁性、耐蚀性等；

（3）形成气孔；

（4）造成金属飞溅，影响焊接过程的稳定性；

（5）焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能；

综上，氧对焊接过程及焊缝是有害的，但在特殊情况下具有氧化性是有利的。

11.试以硅的沉淀脱氧为例，叙述提高脱氧效果的途径？（简08）答：（1）硅的百分含量升高，氧化亚铁的百分含量降低（2）B增加和减少渣中的二氧化硅，二氧化硅百分含量降低，氧化亚铁的百分含量降低

（3）温度降低，反应向右进行，氧化亚铁的百分含量降低

12.为何酸性焊条宜用锰铁脱氧？而碱性焊条宜用硅锰联合脱

氧？为什么要控制W[][]的比值？（问06.09.11）

答：增加锰在金属中的含量，或减少的活度，都可以提高脱氧效果。

酸性焊条宜用锰铁脱氧：[]+[]=[]+()，在酸性渣中含2和2较多，脱氧产物转化为·2和·2复合物,减少了的活度系数，提高了脱氧效果。

碱性焊条宜用硅锰联合脱氧：在碱性渣中活度系数较大，不利于的脱氧，而且碱度越大，脱氧效果越差。故碱性焊条不宜用锰铁脱氧。[]+2[]=2[]+(2)2与生成复合物·2，使活度系数降低。而·2密度小、熔点低，易易于上浮到渣中，故碱性焊条宜用硅锰联合脱氧。

W[][]过大，出现固态；W[][]过小，出现固态2；均会导致焊缝中夹杂物过多，只有W[][]合理时，才会生成低熔点的不饱和液态硅酸盐，使焊缝中的含氧量降低。

13.酸型焊条熔敷金属为何氧含量较高？（简09）

答：（1）酸型焊条采用锰脱氧不如碱性焊条锰硅联合脱氧效果好（2）酸型焊条碱度B小，有利于渗硅反应的进行，使焊缝含氧较高

（3）酸型焊条为了控氢的目的，导致焊缝含氧

14.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因？（简05.10）