金属材料成形基础作业4(1).

6. 铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属焊接的主要问题是 什么？在生产中常采取哪些措施解决这些问题？ （1）铝及铝合金的焊接特点： 1）易氧化； 2）易产生气孔； 3）易变形开裂； 4）接头易软化。 采用氩弧焊、气焊、钎焊、电阻焊。 （2）铜及铜合金的焊接特点 1）难熔合； 2）易氧化； 3）易产生气孔；
9．汽车车轮由轮圈和辐板组成，材料均 为Q235钢，如图4-2所示。大批量生产 时，轮圈由卷板机卷成，再经CO2气体 保护焊焊接而成；而轮圈与辐板则用 CO2气体保护焊焊接连为一体，焊接材 料为焊丝H08Mn 。
图4-2 汽车车轮
10．焊接时一般都要对被焊区域进行保护，以防有害气体的 侵入。手工电弧焊采用熔渣保护；埋弧自动焊采用焊剂 保护；氩弧焊的保护措施是氩气保护；而在钎焊过程中则 利用熔剂来进行保护。
3. 焊接热影响区的宽窄对焊接接头的性能有什么影响？ 如何减少和消除焊接热影响区？ 答：1）焊接接头包括焊缝和焊接热影响区。热影响区 的宽窄对焊接接头的质量起着决定性的作用。热影响区 越宽，焊接接头产生裂纹的倾向越大，承载能力越差。 2）减小和消除热影响区的方法有： ① 小电流、快速焊接； ② 采用先进的焊接方法； ③ 焊前预热、焊后热处理（正火）
二、简答题与应用题
1. 减少焊接应力的工艺措施有哪些？Байду номын сангаас何消除焊接应力？
1）减少焊接应力的工艺措施： （1）合理选择焊接顺序；（2）锤击或碾压焊缝；
（3）采用小能量、多层焊；（4）焊前预热、焊后缓冷。
2）消除焊接应力：焊后去应力退火
2. 试分析焊接工人在焊接厚焊件时，为什么有时用 园头小锤对处于红热状态的焊缝进行敲击？ 答：因为厚大焊件强度大，在焊接过程中不易变形，焊 接应力较大，致使工件产生裂纹的倾向较大。所以在焊 接过程中，常用园头小锤对处于红热状态的焊缝进行敲 击，使其产生塑性变形，以减小应力，减小其产生裂纹 的倾向。
（1）16Mn的成分取上限时：CE=0.2+1.6/6=0.47 （2）16Mn焊接性较差。 （3）由于16Mn的焊接性较差，焊件厚度又较厚，需焊前适 当预热，以防止裂纹的产生。预热温度150～250℃ 。
10．什么是焊接电弧？试画出焊接电弧的结构，并指出各 部分的名称、温度及热量分布。 （1）焊接电弧是在具有一定电压的电极与焊件之间 的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 （2）电弧的构造及温度、热量分布 阴极区： 2400K 占36% 阳极区： 2600K 占42%
① 清理作用——去除表面氧化皮
② 降低表面张力——改善液态钎料对焊件的湿润性，增强毛 细管作用。 ③ 保护作用
5．简述熔焊冶金过程特点及保证焊接质量的措施。 （1）熔焊冶金过程特点 a. 熔池金属温度高于一般冶金温度； b. 熔池金属冷却快，处于液态的时间短； c. 空气对焊缝的影响严重。 （2）保证焊接质量的工艺措施 a. 减少有害气体进入熔池； b. 渗入合金元素； c. 清除已进入熔池的有害元素。
6. 根据钎料熔点的不同，钎焊可分为：软钎焊和硬钎 焊 两类，在焊接硬质合金车刀时，常用硬钎焊 ；而在 焊接电器元件时，常用软钎焊。 7．焊接时往往都要对被焊工件进行加热。熔化焊加热的目的 是熔化母材和焊接材料；压力焊加热的目的是使母材处于塑 性状态；钎焊加热的目的是熔化钎料、润湿母材。 8．如图4-1所示为汽车传动轴，由锻件(45钢)和钢管(Q235 钢)焊接而成。大批量生产时，合适的焊接方法为CO2气体保 护焊 ；使用的焊接材料为焊丝H08Mn。
金属材料成形基础作业（4）
一、填空题
1. 按照实现焊接过程手段的不同，焊接方法可分为熔化焊、 压力焊和钎焊三大类。埋弧自动焊属于熔化焊。 2. 手工电弧焊的焊条由（1）焊条芯和（2）药皮两部分组 成；（1）的作用是①导电、②填充；（2）的作用是①机 械保护作用、 ② 冶金处理作用、③稳定电弧的作用。 3．焊接接头由（1） 焊缝 和（2） 焊接热影响区 组成， （2）又可分为 熔合区 ， 过热区 ， 正火区 和 部分相变 区 等四个区域，其中对焊接接头性能影响最大的区域是熔 合区和过热区 。
2
3 焊接次序：1 2 3 1
9．用30mm厚的16Mn钢板焊接一直径为5m的容器。16Mn的 化学成分如下：wc=0.12%~0.20%； wSi=0.20%~0.55%； wMn=1.20%~1.60%；wP、S<0.045％。 (1)计算16Mn的碳当量； (2)判断16Mn的焊接性； (3)在常温下焊接时是否需要预热？预热温度应为多少?
4. 钎焊与熔化焊相比，其焊接过程的实质有什么不同？ 钎焊时所用的熔剂起什么作用？ 答：1）熔焊是将被焊工件局部加热到熔化状态，彼此产生 原子间的结合形成共同的接头，实现永久的连接。而钎焊是 用低熔点的金属做钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点 而低于母材熔点的温度，利用液态钎料湿润母材，填充接头 间隙并与母材相互扩散，冷却凝固后实现连接，其被焊工件 之间无原子间的结合。 2）钎焊时所用熔剂的作用：
4. 焊接时，产生焊接应力和变形的主要原因是：在焊 接过程中，对工件进行局部加热和快速冷却。 5. 生产中常见的焊接变形形式有：收缩变形、角变形、弯 曲变形、扭曲变形、波浪形变形等五种。减小和预防焊接变 形的工艺方法有：加裕量法、反变形法、刚性固定法、选择 合理的焊接次序等。矫正焊接变形的方法有：机械矫正法和 火焰矫正法。
4）易变形开裂；
采用氩弧焊、气焊、钎焊、碳弧焊。
7．在焊接如图4-3所示的T字形截面梁时，由于焊缝位置分 布不对称，该件焊后易产生弯曲变形，请在原图上用虚线画 出该图可能弯曲后的焊件轮廓（即焊件的弯曲方向）。现拟 用火焰加热法矫正该变形，试在原图上标注出加热部位。
8．现有厚4mm，长1200mm，宽800mm的钢板3块，需 拼焊成一块长1800mm、宽1600mm的矩形钢板，问如图 3-2所示的结构设计是否合理？若不合理，请予以改正。为 减小焊接应力与变形，其合理的焊接次序应如何安排？