焊接复习题

1、焊接—焊接是利用加热或加压或二者并用的方法，将两种或两种以上的同种或异种材料，通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。

2、焊接的特点

优点：①焊接结构产品的质量轻，生产成本低。

②整体性好，具有良好的气密性、水密性，投资少、见效快

③适用于几何尺寸大而材料较分散的制品

④简化金属结构的加工工艺，缩短加工周期

不足：

①结构无可拆性。

②焊接时局部加热，焊接接头的组织和性能与母材相比发生变化，产生焊接残余应力和焊接

变形。

③焊接缺陷的隐蔽性，易导致焊接结构的意外破坏。

3、焊接化学冶金过程：熔化焊时，焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程。

要点：各种物质包括气体、液态金属、熔渣。

4、普通化学冶金过程和焊接化学冶金过程对比：

普通化学冶金过程是对金属熔炼加工过程，在放牧特定的炉中进行。焊接化学冶金过程是金属在焊接条件下，再熔炼的过程，焊接时焊缝相当于高炉。

二者共同点：金属冶炼加工。

不同点：

1）原材料不同

普冶材料：矿石、焦炭、废钢铁等。

焊冶材料：焊条、焊丝、焊剂等。

2）目的不同

普冶：提炼金属；

焊冶：对金属再熔炼，以满足构件性能

5、焊条的加热

电阻热：焊接电流通过焊芯时产生的电阻热。

电弧热：焊接电弧传给焊条端部的热量。

化学反应热：药皮部分化学物质化学反应时产生的热量。

6、熔滴过渡形式

短路过渡、颗粒过渡、附壁过渡、射流过渡、旋转射流过渡。

碱性焊条：短路过渡和大颗粒过渡；酸性焊条：细颗粒过渡和附壁过渡。

7、焊缝熔池：熔焊时，在高温热源的作用下，母材将发生局部熔化，并与熔化了焊丝金属搅

拌混合而形成焊接熔池。

熔池运动状态

1）液态金属密度差引起自由对流运动

2）表面张力差强迫对流运动

3）熔池中各种机械力搅拌

4）对焊接质量的影响

8、焊接过程中对熔融金属的保护

保护方式：1、气渣联合保护2、渣保护3、气保护4、真空保护 5、自保护

9、焊接化学冶金反应区及反应条件

焊接方法不同，冶金反应阶段也不同。以手工电弧焊为例，加以讨论

（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。

1) 水分蒸发 2) 某些物质分解 3) 铁合金氧化

（2）熔滴反应区：指熔滴形成.长大.脱离焊条.过渡到熔池之前

（3）熔池反应区

1）熔池T 1600～1900℃低于熔滴T 比表面积 2 )接触面积小3～130 3）时间长 手工焊3～8秒埋弧焊6—25s 4）搅拌没有熔滴阶段激烈 5）熔池温度不均匀的 突出特点 10、焊接工艺条件与化学冶金反应的关系

焊接规范：焊接金属（焊条、焊丝）和局部熔化的母材组成。 （一）、熔合比的影响

熔合比：焊缝金属中，局部熔化的母材所占的比例。 （二）熔滴过渡特性的影响 气体的来源和产生：

1）来自焊接材料 焊条电弧焊用焊条其药皮中都含有造气剂，如淀粉、木粉大理石和白云

石等，加热时产生分解或燃烧，析出大量气体，如H 2、CO 2 等。用潮湿的焊条或焊剂焊接时将析出水汽。采用气体保护焊时，焊接区的气体主要来自保护气，如Ar 、CO 2。 2）来自空气 焊条药皮中的造气剂不能完全排除焊接区的空气，例如，采用焊条电弧时，堆

焊金属中还含有体积分数为0.025%的N 2（空气是N 2的主要来源），据估算，焊接区内空气的体积分数约占3%左右。

3）来自焊丝和母材金属表面上的杂质 如油污、铁锈、油漆、吸附的水分等，这些物质受热

后将析出气体进入焊接区内。

4）来自高温蒸发产生的气体 弧焊时，由于电弧和斑点的高温，当熔滴过渡时，一部分熔滴

金属被加热蒸发，产生金属气体，进入电弧区内。例如焊接黄铜时，由于黄铜内锌的沸点较低，仅为906℃，因此被大量蒸发，在焊接区形成一层锌的白色烟雾。 12、氮与金属作用

(一) 氮与金属作用有两种情况

1、不与氮发生作用的金属，即不能熔解氮又不形成氮化物，可用N 作为保护气体。

2、与氮发生作用的金属，即能溶解氮又能形成氮化物，这种情况下就要防止焊缝金属的氮化。

（二）氮对焊接质量的影响 1)时效脆化2)气孔

3)有利一面：可作为合金元素加入钢中，一般指高合金钢 。

13、氢的溶解机构

焊接区为氢可以处于分子、原子和离子状态

1).氢以原子形式溶入 2).以 [OH]- 溶入 3).以H +溶入 [Ｈ]的影响因素

氢与金属作用的特点，把金属分为两类 ①与氢形成稳定氢化物的金属 ②不与氢形成稳定氢化物的金属

③合金元素的影响 ：氢在铁中溶解度受合金元素影响 氢对焊接质量的影响：

暂态现象：脆化、白点、经时效、热处理可消除

永久现象：气孔、改变组织、显微斑点、冷裂纹、不可消除

氢脆 氢在室温附近， 氢溶解在金属晶格中，引起钢的塑性严重下降现象 熔渣与金属的作用

熔渣：电焊条药皮，焊剂溶化形成的金属及非金属氧化物及复合物。 一、焊接熔渣

（一）熔渣的作用、成分及分类

1.熔渣的作用1)机械保护作用 2)冶金处理作用 3)改善工艺性能

2.熔渣的成分和分类

二、合金过渡的目的及方式

（一）目的:补尝;改善;特殊性能

（二）方式：

1.应用合金焊丝或带极

2.应用药芯焊丝或药芯焊条

3.应用合金药皮或粘结焊剂

4.应用合金粉未

第二章焊接材料

一、焊条的牌号

以结构钢为例：牌号,编制法。结XXX,结为结构钢焊条；第3个数字：表药皮类型,焊接电流要求；第1、2数:代表焊缝金属抗拉强度。

以结构钢为例，型号编制法为字母“E”表示焊条，第一、二位表示熔敷金属最小抗拉强度，第三位数字表示焊条的焊接位置，第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型。

二、焊条的组成

１、焊芯—焊丝作用：导电、填充金属

焊芯材料有选择性:用量最多的是H08、H08A，还有H08E。

2、药皮作用：机械保护作用、冶金处理作用、工艺性能良好

三、焊条的工艺性能

1.焊接电弧的弧定性(稳弧性)

控制低氢型焊条稳弧性方法：

a)CaCO

3/CaF

2

比例控制并加入K1.6～2.5、K2CO3 K<1.5钾、钠水玻璃

b)添加10～20%纯铁粉和少量Al-Mg合金粉.

c)用MgF

2代CaF

2

不仅提高稳弧性,还可改善焊缝成型和脱渣.

d)加入少量CsCO

3

(0.1～1.0%)铯电离势比K小,还可加石墨0.5～3.0%，熔点低，套筒长度

适中

2.表面成形（焊缝成形）

操作技术有关，取决熔渣熔点，粘度与表面张力，还与熔渣的物理性质有关。

1）熔渣的凝固温度 2）熔渣的粘度η 3）表面张力σ 4）熔滴过渡

3.在各种位置焊接适应性

焊缝位置：平焊缝、立焊缝、仰焊缝、横焊缝

注：一般焊条均可进行平焊,但不是所有焊条均可立、仰、横焊。

立、仰、横焊难点在于:

①重力作用下焊条熔滴不易向熔池过渡；②熔池金属和熔渣向下流。

4.脱渣性

脱渣性:焊后熔渣从焊缝表面清除的难易程度。

影响因素: 1）熔渣的线膨胀系数 2）熔渣的松脆性 3）熔渣的氧化性

四、钢用焊剂分类

1、按制造方法分类 (1)熔炼焊剂 (2)非熔炼焊剂

2、按焊剂化学成分分类

(1)按氧化物性质分 (2)按SiO2含量分

(3)按MnO含量分 (4)按CaF2含量分

烧结焊剂与熔炼焊剂相比具有下列优、缺点：

１.烧结焊剂中加脱氧剂、脱氧充分,熔炼焊剂中则不能加脱氧剂。

２.加合金剂、合金化强。３.抗气孔能力比熔炼焊剂强。

４.对焊接参数变动敏感,会引起焊缝化学成分不均匀。

５.吸湿性大，易增加焊缝含氢量，必须焊前烘干。

６.生产成本低、节能、生产效率高。

药芯焊丝的特征： 1.焊接飞溅小 2.焊缝成形美观