大线能量焊接问题
电焊工练习题(含答案)

电焊工练习题(含答案)一、单选题(共79题,每题1分,共79分)1.着火源不包括( )。
A、汽油B、明火C、摩擦、冲击产生的火花D、雷电产生的火花正确答案:A2.预热温度可通过( )试验来确定。
A、冷裂纹B、热裂纹C、再热裂纹D、层状撕裂正确答案:A3.焊工尘肺是由( )引起的。
A、弧光辐射B、射线C、烟尘D、高频电磁场正确答案:C4.组织有关部门制定本行政区域内特大生产安全事故应急救援预案,建立应急救援体系的应当是( )级以上人民政府。
A、乡B、省C、县D、区正确答案:C5.CO2气体保护焊的特点是( )。
A、焊接变形大.冷裂倾向小B、焊接变形小,冷裂倾向大C、焊接变形大,冷裂倾向大D、焊接变形小,冷裂倾向小正确答案:D6.在各种明弧焊焊接过程中,都会产生有害气体一氧化碳,其中以( )焊接产生的一氧化碳含量最高。
A、焊条电弧焊B、CO2气体保护焊C、熔化极氩弧焊D、钨极氩弧焊正确答案:B7.高合金奥氏体耐热钢焊接时V形坡口的张开角度不能大于( )。
A、70 ºB、60 ºC、40 ºD、50 º正确答案:B8.钻孔时.直径大于( )的孔可分两次钻削。
A、2 5 mmB、20 mmC、15 mmD、30 mm正确答案:D9.当低合金钢焊缝金属中碳的质量分数偏高或合金元素较多时,在快速冷却条件下将发生( )体转变。
A、贝氏B、马氏C、铁素D、珠光正确答案:B10.圆钢气割时,应采用( )操作。
A、割嘴稍作横向摆动B、中性焰进行预热C、割嘴与地面半行D、预热火焰垂直于圆钢正确答案:C11.JB 4730《压力容器无损检测》中将焊缝缺陷分为( )等级。
A、2个B、3个C、4个D、5个正确答案:C12.闪光对焊时,金属的结晶温度区间越大,半熔化区越宽,应采用( )。
A、大顶锻压力和小顶锻留量B、小顶锻压力和大顶锻留量C、小顶锻压力和顶锻留量D、大顶锻压力和顶锻留量正确答案:D13.焊接低合金高强钢时最易产生的一种裂纹为( )裂纹。
Nb对大线能量焊接高强度低合金钢热影响区组织和性能的研究的开题报告

Nb对大线能量焊接高强度低合金钢热影响区组织和性能的研究的开题报告一、题目Nb对大线能量焊接高强度低合金钢热影响区组织和性能的研究二、研究背景大线能量焊接是应用非常广泛的焊接方法,特别适用于高强度低合金钢的连接。
然而,大线能量焊接过程中,由于所需焊接功率较大,容易使热影响区受到过热和过冷等非均匀热循环的影响,导致焊接缺陷、微观组织不均匀、力学性能下降等问题,影响焊接接头的质量和使用寿命。
因此,研究大线能量焊接高强度低合金钢热影响区的组织和性能对于提高焊接接头的质量和可靠性具有重要意义。
Nb是一种强化剂,能够显著提高钢的强度和塑性,而且能够解决焊接热影响引起的裂纹敏感性等问题。
通过将Nb引入到焊接接头中,可以有效提高焊缝区域的强度和韧性,增强焊接接头的承载能力和抗裂性能。
因此,研究Nb对大线能量焊接高强度低合金钢的热影响区组织和性能的影响,对于提高焊接接头的力学性能和可靠性具有重要意义。
三、研究目的本研究旨在探讨Nb对大线能量焊接高强度低合金钢热影响区组织和性能的影响,具体目的包括:1. 分析大线能量焊接过程中热影响区的组织特征,探究其形成机制及演化规律;2. 研究Nb在大线能量焊接接头中的分布情况及其对焊接接头力学性能的影响;3. 分析Nb对大线能量焊接高强度低合金钢热影响区组织和性能的影响机制,探讨Nb在改善焊接接头质量和可靠性方面的应用前景。
四、研究方法本研究将应用以下研究方法:1. 大线能量焊接试验:通过大线能量焊接试验,制备焊接接头,研究热影响区组织及其演化规律。
2. 电子显微镜观察:利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等技术,观察焊接接头组织结构,分析大线能量焊接过程中的热影响区形成机制及演化规律。
3. 奥氏体化实验:通过奥氏体化实验,改变Nb在焊接接头中的分布情况,研究其对焊接接头力学性能的影响。
4. 机械性能测试:分别对未加Nb焊接接头和加Nb焊接接头进行拉伸试验、冲击试验、硬度测试等力学性能测试,研究Nb对焊接接头力学性能的影响。
优质大线能量焊接用高强船板的开发

・国外冶金技术・优质大线能量焊接用高强船板的开发郭 桐(舞阳钢铁有限责任公司) 摘 要 船舶制造为了提高效率采取了增加焊接线能量手段,针对提高大线能量焊接热影响区(HAZ )的韧性,开发了JFE E W EL 新技术,其核心是采用最佳TiN 形态控制HAZ 区的晶内组织状态、微合金化技术控制HAZ 区域的组织结构及超级OLAC 和工艺参数优化组合。
基于本技术开发生产的390M Pa 厚板、L PG 船用低温钢、355M Pa 船板,其优良的母材特性满足了大线能量焊接等要求。
关键词 大线能量 热影响区 JFE E W EL 技术 船板D evelop m en t of H igh Strength Sh ip Plate for H ighHeat I nput W eld i ng W ith H igh QualityGuo Tong(W uyang Iron and Steel Co .L td ) Abstract M eans of increasing heat input in w elding is adop ted so as to enhance efficiency in sh i p -building .N ew JFE E W EL techno logy is developed w ith a view to enhancing toughness in w elded heat -affected -zone (HA Z )w ith h igh heat input ,the key is to adop t op ti m um T i N mo rpho logy in the contro l of intra -crystalline structural state in HA Z ,to contro l the structure in HA Z by m eans of m icro -alloying techno logy and com bined super on line accelerated coo ling and op ti m ized p rocess param eters .T he 390M Pa heavy p late ,low temperature steel fo r L PG sh i p and 355M Pa sh i p p late developed and p roduced based on th is techno logy m eet the requirem ent of w elding at h igh heat input due to their excellent characteristics of base m aterials .Keywords H igh heat input ,H eat affected zone ,JFE E W EL techno logy ,Sh i p p late1 前言最近,随着造船行业远距离运输量的增长,集装箱运输船只的大型化得到了快速发展,已由原先的6000T EU (每20英尺的体积换算)级发展到8000T EU 级,目前正在向10000T EU 超大型船发展。
武钢大线能量焊接系列钢的研发进展

大线能量 焊接低 温钢 、大线能量 焊接耐火耐候钢 、大线 能量焊 接抗震 钢等系列 钢种。该 系列 钢 的集 成技术及产 业化应用 ,为我 国该 系列 钢的需求提供 了技术支撑 ,有效带 动了我 国有关钢 厂对高性 能 高技 术含量钢材 的研发 和生产 ,结束了大线能量焊接钢 长期依赖进 口并受制于人 的历 史。
wa n r d c d o h olwi g a p cs i cu i g tc n lg a k r u d s ito u e n t e f l n s e t n l d n e h oo b c g o n ,me al r h o y,tc n lg h r c e i is a o y tl g te r uy e h oo c aa trs c s y t wela p l a in .T e se l a e a l ws ag e tip t li g se l i o s s e t i t e dn r c l s a p i t s h t es r sf l ,l r eh a u d n te t lw u c p i l y t w l i gc a k,lr e c o oo n we w h bi o ag h a n u e d n t e t ih s e gh,l r e h a n u e dn te t o e e au e ,lr e h a p t l ig e tip tw l i g se l h h g t n t wi r a g e tip tw l i g se l h lw tmp r t r wi ag e tn u dn i we s e i r —e itn e& we te n t lw t f e r s a c e hi s ah r g.1r e h a n u l ig se lwi a t q a e r ssa c .T e it g ain a d i — i ag e t p t i wed n te t e r u k —e it n e h h h n e rt n n o d s i l ai n o e se l e is p o i e e h i a u p r frt e d ma d o i s r s se li h n u t ai t f h te r r vd d tc n c ls p ot o h e n ft s e i te n C i a,e e t ey p o — r z o t s e h e f c i l r mo v td t e r s a c e h e e r h,d v l p n n r d cin o ih p r r a c n i h t c t es n n e el n —e itr f e e o me t d p o u t fh g ef m n ea d h g -e h se l ,a d e d d t o g t r h s y o a o o h m o te d p n e c n i o s o h s te s h e e d n e o mp r ft o e se l . t
首钢大型石油储备罐用大线能量焊接钢板研究

系列焊接性能 ,在气 电立焊 、电弧手 工焊及埋弧 自动 焊的焊 接条 件下 ,焊接 接头 的强度 、低温 冲击韧 性 、
CO T D及 N T D r等指标 完全满足大型石油储备 罐用 钢板 的要求 。 关键词 石油储罐 大线能量 钢板 性能
The Re e r h o he Hi h Ene g n utW ed ng Plt f sa c n t g r yIp li a eo
目前 ,我国 1 0万 m 大型石油储备罐 的建 设 已经 基本 实现 了钢板 的国产化 。国产钢 板在 我
国一 期石油 储备 基地 的建 设 中逐 渐得 到 了推广 和
20 0 8年热 处 理 生产 线 投 入 使 用 后 及 时 开 始 了石 油 储 备 罐 用 钢 板 S 60 ( 2 NV G 1E 1Mn iR)( 称 简
o vo sc a g b i u h n e.Es e ily,t e wedig p ro ma c sa e i to c d. Un rt ewed n o d t n p c al h l n e r n e nr du e f r de l i g c n ii s h o o f EGW , SMAW a d AW , t e n ia o s n l d n c a i n S h i d c tr i cu i g h ry mpa t NDTF a d c, n CT OD o h fte
w ligji a l aiy t erq i m ns fag t aeo n . e n n cnf l st f d ot u y s lt eur e t o res rg it k l h e l o la
Ke r s olso a e tnk, hih e e g n u , p ae, p o e t y Wo d i tr g a g n ryip t lt r p ry
大线能量焊接用船体结构钢的研究进展

率 的高 低 , 不仅 影 响建造 成 本 , 且直 接 决定 了 船 加 .钢板对 大 线 能量 焊接 的适 应性 也需 要 相 应提 而
舶 的交 货 周期 。 以焊材 消耗 为指 标衡 量 实 际生 产 高 。 统 的低 合金 钢板进 行 大线 能量焊 接时 , 传 由于
效 率 ,0 6年我 国仅 为 1 g( ・ ) ] 20 5k /人 天 H ,远 落后 焊接 热循 环 的作用 .在 焊 接热 影 响 区发生 晶粒 异
zn H Z b i etnu e ig Ipit otht uhm aue sdces gcro — oe(A ) yhg h a ip t l n .t o s u a sc esrsa erai abne h w d n t n
q i ae t f i g g a n s e o u tn t n HAZ a d i d cn h n r cy t l n e r e t r c p — u v ln , n n r i i fa s i i i z e e n n u i g t e i t r s l e f ri o p e i i a a i t
焊接线 能 量 。增加 焊接 线能 量 可 以有 效 提 高焊 接 造是 大线 能 量 焊接 方 法 应 用 最 为广 泛 的 领 域 , 本
效 率 。目前 船 厂采用 的多丝 埋 弧焊 、 电立 焊 和电 文对 国内外此 领 域研究 现 状及 鞍 钢 大线 能量 焊接 气 渣焊 等高 效焊 接方 法 , 与传 统焊 条 电弧 焊相 比 。 焊 船板 开发 情况 进行介 绍 。
A s atT ew ligpoesb i haipt ed gi hp bi igiit d cdad bt c: h edn rcs yh幽 etn u li si- ul n r ue n r w n n d sn o
电焊工练习题库及答案

电焊工练习题库及答案一、单选题(共79题,每题1分,共79分)1.低碳低合金调质钢中的碳、硫含量较高时,其热裂倾向( )。
A、减小B、不变C、不确定D、增大正确答案:D2.CO2气体保护焊半自动单面焊双面成形时,为获得良好的焊道成形,焊丝应处在熔池的( )。
A、前区域,熔池呈椭圆形B、前区域,熔池呈月牙形C、后区域,熔池呈椭圆形D、后区域,熔池呈月牙形正确答案:B3.在一定体积的晶体内晶粒数目多、晶粒细、晶界多.则该金属的( )。
A、强度越低.韧性越好B、强度越高,韧性越差C、强度和韧性越差D、强度越高,韧性越好正确答案:D4.埋弧自动焊采用高锰高硅焊剂配合低碳钢焊丝焊接时,主要以( )方式进行合金化。
A、应用带极B、应用熔炼焊剂C、应用药芯焊丝D、应用合金焊丝正确答案:B5.用于评定焊缝或焊接接头强度和塑性性能的是( )试验。
A、硬度B、疲劳C、拉伸D、弯曲正确答案:C6.低碳钢管板插入式水平固定焊接,5点至2点位置操作采用间断熄弧法时,熄弧时间为( )。
A、0.5 sB、2.5 sC、3~4 sD、1~2 s正确答案:D7.CO2气体保护水平固定管定位焊时,当管子直径小于( )时,可采用两点定位焊。
A、76 mmB、89 mmC、114 mmD、159 mm正确答案:A8.錾削在快结束时,( )。
A、手锤锤头不能淬火处理B、常紧握锤.手不易疲劳C、錾子不能打磨D、从另一边轻轻錾掉剩余正确答案:D9.机械加工精度的高低,对机器而言( )。
A、只影响其性能,不影响寿命B、影响其性能和寿命C、不影响其性能,只影响寿命D、不影响其性能和寿命正确答案:B10.氩弧焊焊前去除油污和灰尘的有机溶剂不包括( )。
A、汽油B、酒精C、丙酮D、三氯乙烯正确答案:B11.应当定期统计分析本行政区域内发生生产安全事故的情况,并定期向社会公布的是( )级以上各级人民政府负责安全生产监督管理的部门。
A、省B、区C、乡D、县正确答案:D12.平面划线的基本线条不包括( )。
电焊工模拟试题与参考答案

电焊工模拟试题与参考答案一、单选题(共79题,每题1分,共79分)1.输送高压水时,可以采用( )钢管。
A、薄壁无缝B、普通有缝C、厚壁无缝D、加厚有缝正确答案:C2.CO2气体保护焊焊接使用最广的实心焊丝是( )锰硅焊丝。
A、H08Mn2SiAB、MG49-NiC、MG49-l (I))MG50-l正确答案:A3.药皮中含较多稳弧剂的碱性焊条,也可使用交流弧焊电源,但电源的( )应高些。
A、负载持续率B、空载电压C、额定电压D、额定电流正确答案:C4.减压器能准确地显示瓶内压力,( )显示工作压力的高低。
A、也能B、但不能C、但未工作时不能D、但不一定能正确答案:A5.当电弧长度超过一定值时,熔滴依靠表面张力的作用,自由过渡到熔池,而不发生短路的熔滴过渡形式称为( )过渡。
A、短路B、喷射C、滴状D、搭桥正确答案:C6.铝合金点焊采用的工艺参数为( )、阶梯压力。
A、短时间、小电流B、长时间、大电流C、短时间、大电流D、长时间、小电流正确答案:C7.电弧电压过高时易产生的缺陷是( )。
A、咬边和焊瘤B、咬边和气孔C、咬边和夹渣D、烧穿和夹渣正确答案:B8.焊缝的辅助符号是表示( )的符号。
A、焊缝表面形状特征B、补充焊缝的某些特征C、焊接方法D、焊缝横截面形状正确答案:A9.要求塑性好、冲击韧性高的焊缝应选用( )焊条。
‘A、不锈钢B、酸性C、镍基D、碱性正确答案:D10.冲击试验是( )试验。
A、焊接性B、密封性C、力学性能D、金相正确答案:C11.已知一个串联电路中有两个阻值均为5Ω的电阻,通过两个电阻的电流为5A, 则该电路的总电压为( )。
A、25 VB、1 0 VC、50 VD、1 V正确答案:C12.低碳调质钢的碳含量一般不超过( )。
A、0.22%B、0.21%C、0.28%D、0.3%正确答案:B13.碳弧气刨枪的作用之一是控制压缩空气的( )。
A、方向B、温度C、压力D、流量正确答案:A14.焊接屈服强度为350 MPa的16Mn低合金钢时,药芯焊丝熔敷金属的抗拉强度为500 MPa,牌号为( )。
大线能量焊接用钢的现状与发展讲解

大线能量焊接用钢板的应用领域
船舶
桥梁
高层建筑
海洋结构
石油储罐
球罐
国外大线能量焊接用钢的研究现状
造船
日本JFE公司的EH40船板钢的焊接 热输入量已经达到680kJ/cm,40 至100mm厚度的钢板可实现一道次 焊接成形,其焊接效率比传统方 法提高数十倍。
日本新日铁公司开发的EH40造船 钢板,其焊接热输入量能够达到 390 kJ/cm;
• 钢中第二相,包括传统意义上的夹杂物微细化及其形状 和分布状态的有效控制是未来钢铁材料科学与技术发展 的重要方向。
晶内针状铁素体含量与韧脆转变温度的关系
只有当HAZ组织中的针状铁素体含量达到50%以上 时,焊接热影响区才会显现出良好的低温韧性
HAZ部位奥氏体晶粒尺寸对韧性的影响 HAZ部位奥氏体晶粒细小有利于提高韧性
50mm
21mm
50mm
1水冷滑块 2金属熔池 3渣池 4焊接电源 5焊丝 6送丝轮 7导电杆 8引出板 9出水管 10金属熔滴 11进水管 12 焊缝 13起焊槽
普通热输入焊接:多道次、生产效率低
大热输入焊接:单道次、生产效率高,成本低
电渣焊焊缝
手工焊焊缝
1 大线能量焊接用钢的研究现状
近年,随着构件的大型化和大跨度化,使用低合金高强钢的下游企业为 提高施工效率和降低成本,逐步开始采用更为高效的大线能量焊接方法。 目前国内常见的大线能量焊接方法如下:
日本大线能量焊接用钢生产技术简介
日本大热输入焊接用钢的生产技术——氧化物冶金技术
新日铁的“HTUFF”技术:
使钢中形成纳米级Ca、Mg的氧化 物和硫化物粒子,细化奥氏体晶 粒的同时利用这些氧化物作为晶 内针状铁素体的形核点,提高大 热输入焊接CGHAZ的韧性。
大线能量低焊接裂纹敏感性钢性能及组织研究

铁
研
究
第 6期 ( 总第 19期 ) 2
N . (u 2 o 6 SmS9
大 线 能 量 低 焊 接 裂 纹 敏 感 性 钢 性 能 及 组 织 研 究
陈 晓 卜 勇 张莉芹 袁泽喜
( 武汉钢铁集团公司)
Ke wo d hg e t n u dd lw u c p mt o ̄ dn r c h a wa n n y rs ih h a p tw mg i o sse 曲 yt is ca k e tt ,a e t l
p pet o r ry mir sr cu e c o tu t r
工艺 , 提高安全可靠 性 , 日本开 展 了 6 g 低焊 0k 级 接 裂 纹 敏 感 性 钢 的 研 制 工 作 , 种 钢 被 称 为 这 H 6C 该 钢 不用 预 热 焊 接 的板 厚 可 达 5 nL 。 T 0 F, 0t i】 o 1 这 意味着 可以简化焊接工艺 , 高焊接效率 , 提 增加 钢结 构的安 全可靠性 。我 国低焊接裂纹 敏感性钢 的研究始于 8 年代初期 , 0 】 目前 已在高参数球罐
C e a B n h n Xio u Yo g
( hnI nadS e C ro t n Wua o n t l o r o ) r e p a i
L qn Yu n Ze i ii a x
( hnU ie i f c neadTcnlg) Wua nvr t 0 i c n ehooy sy S e
S n p s T i a e t d c s te d v l p n fa n w r d te 6 s w t o u - y o a h s p p ri r u e e eo me t n o h 0 e g a e se ld 0 k i l w s s h
电焊工模拟考试题+参考答案

电焊工模拟考试题+参考答案一、单选题(共79题,每题1分,共79分)1.在焊接参数中,不能影响焊接电弧稳定性的因素是( )。
A、焊条药皮B、焊接电流的种类C、焊接速度D、电源空载电压正确答案:C2.目前我国CO2气体保护焊焊接使用最广的实心焊丝是( )锰硅焊丝。
A、H08Mn2SiAB、MG49一NiC、MG49一lD、MG50一1正确答案:A3.铝、镁合金的氧气孔常出现在焊缝的( )。
A、焊趾B、内部C、表面D、根部正确答案:B4.电阻焊的特点是( )。
A、设备简单,易于维修B、热影响区大C、机械化程度低D、变形小,焊后无须热处理正确答案:D5.焊条药皮中的( )剂可以降低焊接熔渣的黏度,增加熔渣的流动性。
A、脱氧B、合金C、增塑D、稀释正确答案:D6.弯曲试验用于评定焊接接头的( )。
A、强度B、冲击韧性C、塑性D、硬度正确答案:C7.要求塑性好、冲击韧性高的焊缝应选用( )焊条。
‘A、不锈钢B、碱性C、酸性D、镍基正确答案:B8.CO2气体保护焊的缺点是( )。
A、成本高B、操作复杂C、飞溅大D、焊接变形大正确答案:C9.过冷奥氏体高温转变(在A1~5 50℃)的产物是( )体。
A、珠光B、奥氏C、铁素D、渗碳正确答案:A10.熔炼焊剂的烘干温度为( )。
A、80~100℃B、250~350℃C、100~200℃D、400~500℃正确答案:B11.l9 在原于里质子数等于( )。
A、电子数B、中子数和电子数之和C、相对原子质量D、中子数正确答案:D12.与熔炼焊剂相比,烧结焊剂不具有的优点是( )。
A、有好的抗锈、抗气孔能力B、可加合金剂,合金作用强C、可加脱氧剂,脱氧充分D、松装密度大,可采用大线能量焊接正确答案:D13.焊接层数主要与( )有关。
A、焊接速度B、电弧长度C、母材厚度D、焊接电流正确答案:C14.因当事人一方的违约行为,侵害对方人身安全的,受损害一方可以要求( )。
A、共同承担责任B、国家进行赔偿C、保险公司进行赔偿D、其承担违约责任正确答案:D15.无缝钢管Ф108 mm×4 mm中“108”表示的是该管的( )。
Ti对大线能量焊接焊缝组织和性能的影响

Ti对大线能量焊接焊缝组织和性能的影响阿荣1,潘川1,赵琳2,田志凌3(1.安泰科技股份有限公司焊接材料分公司,北京100081;2.新冶高科技集团有限公司,北京100081;3.中国钢研科技集团有限公司,北京100081)摘要:对不同Ti含量的气电立焊焊缝组织及力学性能进行了对比研究。
结果表明,Ti的质量分数在0.028%~0.038%范围内时,焊缝中获得大量细小的针状铁素体,焊缝组织及低温韧性得以明显改善。
当Ti过量时,焊缝中的针状铁素体减少,组织以贝氏体为主,低温韧性相应下降。
焊缝组织中观察到块状和条状的M-A组元,随着焊缝Ti含量增加,其总量增加。
焊缝夹杂物多为以氧化物为核心,外层包裹着MnS的复合夹杂物,并随夹杂物Ti含量的增加,由Mn-Si-Al-O型向Ti-Mn-Al-O型转变,有利于促进针状铁素体形成。
而当焊缝中Ti过量时,主要夹杂物又转变为对针状铁素体形核无效的Ti-Al-O型,促进了贝氏体转变。
关键词:大线能量焊接;Ti;针状铁素体;M-A组元;焊缝组织;力学性能低合金高强钢焊缝力学性能主要受焊缝组织、焊缝金属化学成分及焊接热输入的影响。
一般,低合金高强钢焊缝组织主要以马氏体、贝氏体和铁素体为主。
为了获得较高的综合力学性能,焊缝中形成大量的针状铁素体是非常必要的。
针状铁素体转变温度为650~500℃,属中温转变产物。
典型的针状铁素体组织紧密,板条间角度通常大于15°,为大角度晶界,且针状铁素体晶内存在大量高密度位错(其密度为108~1010cm-2),因此在变形过程中不利于微裂纹扩展,宏观上表现出良好的断裂韧性及低温韧性[1-7]。
针状铁素体通常以那些尺寸为0.3~2.0μm,弥散分布的非金属夹杂物为形核质点,并与奥氏体母相之间保持一定的位相关系(K-S,N-W)生长。
对于特定条件的夹杂物是如何促进针状铁素体以及晶内铁素体形核长大的原因目前也有了部分一致的观点[8-13],其原理主要可以通过晶格匹配理论、界面能变化、应力应变场强变化及化学成分变化引起的化学驱动力提高等几个方面解释。
大线能量焊接DH36钢焊接热影响区组织与性能研究

【 摘要 】 利用双丝埋弧焊接试验, 对比分析 了传统 D 3 钢和大线能量焊接 D 3 船板钢 H6 H6
焊接 热影 响 区的组 织与性 能。 结果表 明 , 用新 型 的 T 处理 技 术 生 产的 大线 能量 D 3 利 i H 6钢 母
材具 有 良好 的 强韧 性 和 大线能 量 焊接 性 。经 大线 能 量 ( 0 J c 焊接 后 , 统 D 3 10k/ m) 传 H 6钢 焊接 热影 响 区低 温韧 性显 著 降低 , 能满足 指标要 求 (4J 。大线能 量 D 3 不 3 ) H 6船板 钢在 5 J c 和 0 k/ m
ip t ligDH3 hp s e h w d s p r rHAZ tu h e satrw ligwi 0 k/ m r1 0 n u dn we 6 s i t lso e u e o e i o g n s f edn t 5 J c o e h 0 k/ m e tip t n h mp c o g n s au et g a 一2 ℃ wa ih rta . C m- J c h a n u .a d tei a ttu h e sv lets n t i 0 shg e h n 1 0 J o 0
(A S W) T ersl hw dt th aem t f i etn u e igD 3 hps e e h id . h eut so e a tebs ea o g ha ip t l n H 6si el x i t s h l hh w d t be
h g te gh a d tu h e s ih sr n t n o g n s ,wh c s p o u e t e y d v l p d Tite td tc n l g . Lo ih wa r d c d wih n wl e eo e -r ae e h oo y w
熔焊原理复习题答案

熔焊原理题库一、填空题1.焊缝成形系数大时,形成热裂纹的倾向(小)。
2.珠光体耐热钢与低合金结构钢焊接时应根据( 珠光体耐热钢 )选择焊后热处理温度。
3.奥氏体钢、奥氏体高温合金、铝合金和铜合金等焊接时形成的焊接裂纹,一般均属于(热裂纹)性质。
4.碳钢或低合金钢焊缝中含硫量偏高时,会形成( FeS ),并与铁作用形成熔点只有998 ºC的低熔共晶。
5.低碳钢焊缝区的显微组织是( 铁素体 )加少量珠光体。
6.一般要求焊接熔渣的熔点比焊缝金属的熔点低( 200~450 ºC )。
7.焊条药皮中加入一定量的合金元素,有利于焊缝金属( 脱氧 )并补充合金元素,以得到满意的机械性能。
8.焊缝金属的脱氧过程是由先期脱氧、( 沉淀脱氧 )、( 扩散脱氧 )种方式构成,贯穿于焊接化学冶金的全过程。
9.焊缝中的偏析主要有宏观偏析、微观偏析、( 层状偏析 )三种形式。
10.焊接接头中,最薄弱的区域是( 熔合 )区和( 过热 ) 区。
11.短断多层焊适用于焊接( 过热倾向大而又容易淬硬 )的金属。
12.手工电弧焊时,熔化焊条的主要热量是( 电弧热和电阻 )热,熔化母材的主要热量是电弧热。
13.焊条电弧焊时焊缝金属的保护属于( 渣—气联合 )保护。
14.熔渣在焊接过程中的主要作用有( 机械保护作用 ) 、改善焊接工艺性能作用及冶金处理作用。
15.焊接过程中铁锈比较严重时易产生( 氢 )气孔和( 一氧化碳 )气孔。
16.改善焊接热影响区的性能要从选材和( 控制热输入 )过程入手。
17.铜、铝及合金焊接时产生的气孔主要是( 氢 )气孔。
18.斜Y坡口焊接裂纹试验时,一般认为只要裂纹总长小于焊缝长度的( 20% ) ,在实际生产中就不致发生裂纹。
19.晶间腐蚀的实质是( 晶间贫铬 ),不锈钢产生晶间腐蚀的“危险温度区”是( 450-850ºC )。
20.铝及铝合金焊条电弧接时最好采用( 直流反接 )进行焊接。
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钢板被广泛用于诸如建筑、桥梁、压力容器、储罐、管线和船舶等基础建设和大型建筑中。
建筑构件的大型化和高层化发展趋势要求钢板的厚度增加,同时具有更高的综合性能,包括更高的力学性能、高效的加工性能以及优良的抗腐蚀性能和抗疲劳破坏性能等。
但是,随着钢板强度的提高,其冲击韧度和焊接性能显著下降,焊接裂纹敏感性增加。
特别是随着焊接线能量的提高,传统低合金高强钢的焊接热影响区性能(强度、韧性)恶化,易产生焊接冷裂纹问题,给大型钢结构的制造带来困难。
由于焊接为厚板加工的主要方式,满足大线能量焊接性能也逐步成为各种钢种所具备的一种性能。
所以,在追求高强度的同时,改善钢板的韧性以提高钢板的焊接性能越来越迫切。
提高钢大线能量焊接性能的主要技术手段钢大线能量焊接的主要难点在于其热影响区(HAZ)的强度和韧性随着输入线能量的增大而降低。
因此,HAZ的韧性成为制约钢大线能量焊接的关键因素。
为了解决HAZ的韧性问题,国内外相继开展了大线能量焊接用钢的研究工作,提出的改善韧性的方法主要有降低C含量和Ceq、利用微合金元素和氧化物夹杂细化奥氏体晶粒、获得韧性好的组织如针状铁素体以及贝氏体组织的超低碳钢、通过改进生产工艺提高韧性等。
1 奥氏体晶粒的细化晶粒细化是同时提高钢的强度和韧性的唯一途径。
通过降低奥氏体的晶粒尺寸来增加形核点密度以细化铁素体晶粒的方法已经被广泛研究。
原奥氏体晶粒越细小,HAZ的晶粒也就越小,韧性也就会越好。
在钢中引入微量的合金元素,形成弥散分布的高熔点颗粒。
这些颗粒一方面以“钉轧”的形式阻碍奥氏体晶界的迁移,限制奥氏体晶粒的长大,同时增加了相变过程中的形核点,从而使钢的组织更加细小。
目前研究较多的是Ti元素对高温奥氏体的细化作用。
研究发现,Ti在钢中形成细小弥散的TiN粒子,在焊接热循环过程中有效阻止奥氏体晶粒的长大,促进针状铁素体析出,从而改善HAZ的韧性。
研究人员发现,Nb可以加强Ti的细化作用。
Nb在钢中与N也有着强烈的亲和力,可以取代部分Ti,与N形成(Ti,Nb)N颗粒,其溶解温度在1350℃以上,可以钉轧、拖拽高温奥氏体晶界的迁移。
进一步的研究发现,Ti-Nb微合金钢中含有大量尺寸细小的TixNb1-x(CyN1-x)粒子,粒子中Nb的相对含量在0.25~0.82之间,形状接近球形。
这些粒子具有很高的稳定性,在焊接过程中这些粒子不仅能有效地阻止奥氏体晶粒长大、抑制粗大贝氏体的形成、还能够促进针状铁素体的析出和M-A组元的分解,从而显著改善低合金高强钢HAZ粗晶区的韧性。
2 HAZ组织的改善除了细化晶粒,改善HAZ组织也是提高钢板韧性的一个途径。
当成分确定时,钢的韧性由组织和晶粒尺寸决定。
研究结果表明,当大线能量焊接后的HAZ含有一定数量的针状铁素体(AF)时,将具有较高的强度和良好的韧性,所以很多研究都致力于在HAZ获得AF组织,并对AF 的形核机理和合金元素对组织的影响做了探讨分析。
3 添加合金元素控制钢的显微组织通过添加微量合金元素,可改善钢板的韧性,提高焊接性能。
合金元素在钢中形成细小的化合物颗粒,不仅细化晶粒,还充当AF的形核质点,形成更多的AF组织,或是降低有害夹杂的含量,从而提高材料的韧性。
Ti、Nb、V的研究较多,此外Ni、Mn、Al、Si、Mo、B、Cu 和RE等元素也有类似的效果。
研究表明,钢中加Ti有利于韧性的提高。
TiN粒子能够促进针状铁素体析出。
由于TiN粒子与铁素体的错配度较小,双方保持共格关系,从而有利于铁素体晶核的长大。
也有分析认为这与膨胀系数有关。
因为TiN与奥氏体的膨胀系数不同,在TiN粒子周围产生较大的晶格畸变,畸变区有大量的位错,为铁素体的形核提供了位置;同时,畸变促进了C原子的扩散,还为铁素体形核提供了激活能。
Nb可以在不损失韧性的情况下提高强度。
试验表明,加入0.02%的Nb即可使强度提高而韧性不降低。
有研究认为,Ti、Nb复合微合金化中,加入的Nb部分固溶于奥氏体基体抑制奥氏体晶粒的长大;同时,化合态的Nb可以减少凝固期间形成的粗大富Ti的碳氮化物,增加钉轧粒子的体积分数;也可能是形成(Ti,Nb)N降低了粒子的熔点,从而使得第二相粒子在比固相线更低的温度析出,但具有更高的粗化温度,从而具有更细小的尺寸。
Mn是防止热裂纹的有益元素。
有研究发现,Mn的存在改善了硫化物的分布形态,使薄膜状的低熔点化合物FeS改变为球状,并置换FeS形成MnS,从而减少了低熔点硫化物的数量;而Ti在焊接过程中也形成高熔点的硫化物,提高了焊缝的抗裂性。
适量的Al能改善HAZ的低温韧性,还有研究者发现,钢中同时加入Ti更有效。
随着Al的加入,钢中M-A岛数量减少,其平均长度减少,并且M-A中残余奥氏体数量增加,从而提高HAZ的韧性。
加入Ti 后,HAZ中有相当多的TiN质点,并有MnS依附于TiN质点析出的现象。
Mo能够有效降低Bs温度。
ULCB钢中Mo和B共同作用能够使铁素体析出线明显右移,使得在较宽的冷却速度范围内获得完全的贝氏体组织。
这样,在较大的线能量范围内,HAZ的组织没有变化,从而保持了良好的韧性。
当Mo增加时,钢的强度明显提高。
另外,Mo和Mn还能增大Nb(CN)在奥氏体中的溶解度,从而降低TMCP工艺的再加热温度、轧制温度及再结晶终止温度。
Ni是能够增加基体金属韧性并改善强化而不恶化HAZ韧性的元素,随着Ni的加入,强度和韧性都有改善。
尤其在ε-Cu时效强化ULCB 钢中,加入0.5~2倍的Ni可以防止铜的热脆性,通常1.5%是其上限。
B能减少焊缝中自由状态的N,提高HAZ粗晶区的韧性。
TiN粒子在温度超过1450℃时易熔解,产生的自由N原子对HAZ韧性不利。
B 与N结合形成BN,从而改善韧性。
Re2O3对熔敷金属中的夹杂物有球化、细化作用,提高HAZ的韧性。
在焊剂中加入适量的Re2O3后,夹杂物数量减少。
而且,REM在钢中形成稳定细小的O、S化物,一方面取代TiN颗粒抑制奥氏体晶粒的粗化,还充当铁素体的形核核心阻止上贝氏体的形成。
在焊口中加入Cr粉能增加AF的数量,但削弱冲击韧度。
不同的合金成分下,随着Cr量的增加AF有不同程度的增加,但进一步增加Cr量,AF将被FS(ferritewithsecondphase)取代。
国外有研究者认为Cr量的增加将减少(通常抑制)PF(primaryferrite)的形核,因为在AF 晶内形核前贝氏体已经可以在晶界自由形核。
4 采用先进的生产工艺控制组织为了改善厚板的HAZ韧性,研究人员除了改善合金成分以降低Ceq和细化奥氏体晶粒外,还从生产工艺着手分析了组织控制对材料韧性的改善作用。
TMCP(Thermo-mechanicalcontrolprocess)技术:该技术把钢的形变再结晶与相变效果结合起来,以细化晶粒为主,大大提高钢材强韧性,使热轧状态钢材具有良好的低温韧性和强度。
为提高韧性和焊接性能,必须降低钢中的碳含量和碳当量,采用TMCP可以弥补强度的损失,保证钢材具有足够的强度和韧性。
控制冷却super-OLAC技术:这是所谓的加速冷却型TMCP在板材生产中应用的开始。
该技术在轧制后加速冷却过程中可以实现理论的冷却速度,极大的扩大了传统冷却技术的冷却能力。
控制冷却技术与控制轧制相结合,可以进一步降低厚板中的合金元素,从而减少碳当量,提高焊接性能。
因为该工艺不要热处理即可改善板材的强度和焊接性能,所以在世界范围被引用。
利用该技术,日本钢铁公司研制了从HBL325到HBL385系列低碳当量新钢种,保证了基体材料的性能。
此外,该技术还用于生产高性能桥梁用钢、坦克和压力容器用钢、工程设备用钢以及耐磨钢和濒海建筑用高强钢等。
贝氏体组织控制技术:贝氏体组织的超低碳钢其相变对冷速不敏感,在较大的冷速范围内,该钢的组织均为轴状贝氏铁素体(bainiticferrite),焊后HAZ的硬度变化很小。
当冷速达到25℃/s(相当于20kJ/mm)时仍然有很高的韧性,从而可生产出厚度超过75mm的高强钢。
采用该技术,KASAKI公司生产了厚38~75mm的TS570MPa钢板,在电弧焊条件下HAZ最大硬度为280HV。
在20kJ/mm的线能量下仍具有很高的夏比冲击功。
TPCP(themo-mechanicalprecipitationcontrolprocess)工艺:可以在热形变后获得对冷速不敏感的均匀组织。
将C量降低到0.02%,在奥氏体-铁素体相变过程中不产生C的再分配,同时添加其他合金元素在较宽冷速范围内获得均匀超低碳贝氏体组织。
该工艺的关键是沉淀控制技术,通过沉淀强化效应保持强度。
日本利用该技术研制了高韧性超低碳贝氏体钢。
EWEL技术:日本的EWEL技术是奥氏体晶粒细化技术、奥氏体晶内显微组织控制技术、化学成分设计及生产工艺和通过焊缝金属中的B 扩散控制热影响区组织这四种方法的综合。
其中,奥氏体晶内显微组织控制技术就是通过降低Ceq将UB组织转变为F+B或者F+P组织。
此外,在γ!α相变过程中,还可以通过晶内铁素体在BN和Ca的非金属夹杂上的非均质形核而细化晶内组织。
BN对提高基体金属的韧性非常有利。
JFE公司利用硫化物形貌控制技术(ACR,atomicconcentrationratio)实现对夹杂物形貌的控制,显著提高热影响区的韧性。
大线能量焊接用钢的开发和应用通过对提高钢大线能量焊接性技术的研究,目前国外以日本为代表的国家已经研制出很多适用于大线能量焊接的钢种,其组织主要为铁素体和超低碳贝氏体。
国内武钢研制了WGJ510C2和WDL610D2钢,具有较好的大线能量焊接性能,并申请了专利。
此外,武钢还研制了大线能量焊接高韧性抗锌液腐蚀用钢。
该钢以Nb、V等微合金元素提高钢的强度,采用Ti的复合氧化物获得≥50kJ/cm的抗大线能量焊接性能。
船板钢:高强钢板用于造船目的在于减轻船身重量,降低油耗,也就是所谓的“节能船”。
随着钢铁生产和船舶设计技术的发展,船用钢的屈服强度也从315MPa增加到355MPa。
最近的趋势是使用屈服强度更高的高价值钢板,比如390MPa的屈服强度。
日本已经开发出系列适应大线能量焊接的船用板。
如JFE公司采用MACS(multipurposeacceleratedcoolingsystem)工艺研制了YP390船用厚钢板,该钢低N,含有少量的Nb并添加了REM-Ti,焊接接头在大线能量条件下仍具有良好的低温韧性。
试验测试结果表明,钢板的性能以及在147~274kJ/cm线能量下气电立焊接头的性能均满足使用要求。
此外,日本还采用EWEL技术开发了YP355MPa级LPG低温船用板,抗拉强度520MPa,承受的焊接线能量为106kJ/cm;而其开发的Q390MPa钢板,在600kJ/cm的输入能量下仍具有良好的焊接性能。