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焊接冶金学（基本原理）习题

绪论

1.试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？

2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？

3.能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？

4.焊接电弧加热区的特点及其热分布？

5.焊接接头的形成及其经历的过程，它们对焊接质量有何影响？

6.试述提高焊缝金属强韧性的途径？

7.什么是焊接，其物理本质是什么？

8.焊接冶金研究的内容有哪些

第一章焊接化学冶金

1.焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同？

2.调控焊缝化学成分有哪两种手段？它们怎样影响焊缝化学成分？

3.焊接区内气体的主要来源是什么？它们是怎样产生的？

4为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度？

5.氮对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？

6.手弧焊时，氢通过哪些途径向液态铁中溶解？写出溶解反应及规律？

7.氢对焊接质量有哪些影响？

8既然随着碱度的增加水蒸气在熔渣中的溶解度增大，为什么在低氢型焊条熔敷金属中的含氢量反而比酸性焊条少？

9. 综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。

10.今欲制造超低氢焊条（[H]<1cm3/100g）,问设计药皮配方时应采取什么措施？

11. 氧对焊接质量有哪些影响？应采取什么措施减少焊缝含氧量？

12.保护焊焊接低合金钢时，应采用什么焊丝？为什么？

13.在焊接过程中熔渣起哪些作用？设计焊条、焊剂时应主要调控熔渣的哪些物化性质？为什么？

14.测得熔渣的化学成分为：CaO41.94%、28.34%、23.76%、FeO5.78%、7.23%、3.57%、MnO3.74%、4.25%，计算熔渣的碱度和，并判断该渣的酸碱性。

15.已知在碱性渣和酸性渣中各含有15%的FeO，熔池的平均温度为1700℃，问在该温度下平衡时分配到熔池中的FeO量各为多少？为什么在两种情况下分配到熔池中的FeO量不同？为什么焊缝中实际含FeO量远小于平衡时的含量？

16.既然熔渣的碱度越高，其中的自由氧越多，为什么碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条焊缝含氧量低？

17.为什么焊接高铝钢时，即使焊条药皮中不含，只是由于用水玻璃作粘结剂，焊缝还会严重增硅？

18. 综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。

19.综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。

20.什么是焊接化学冶金过程，手工电弧焊冶金过程分几个阶段，各阶段反应条件有

何不同，主要进行哪些物理化学反应？

21.什么是熔合比，其影响因素有哪些，研究熔合比在实际生产中有什么意义？

22.解释名词：药皮重量系数、焊剂的熔化率、扩散氢、剩余氢

23.试分析氢的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？

24.试分析氮的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？

25.试分析氧的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？

26. Mn,Si脱氧剂分别适合什么渣脱氧，怎样配比效果较好？

27.焊接熔渣的作用有哪些

28.焊接熔渣有几种，都有何特点？

29.试述合金化的目的，方式及过渡系数的影响因素。

30.说明S,P对焊接质量的影响，如何控制？

31.试分析熔滴过渡特性对焊接冶金反应的影响。

32.分析说明温度及熔渣性质对扩散氧化及扩散脱氧的影响。

33.如何理解焊接化学冶金平衡问题？

34.为什么酸性焊条用锰铁作为脱氧剂，而碱性焊条用硅铁、锰铁和钛铁作为脱氧剂？

35.脱氧和合金过渡有何区别和联系？选择脱氧剂和合金剂各应遵循什么原则？

第二章焊接材料

1.焊条的工艺性能包括哪些方面?

2.综合分析碱性焊条药皮中CaF2的作用及对焊缝的性能的影响。

3.在酸性焊条药皮中，加入碱金属氧化物和碱土金属氧化物对于溶渣的粘度有何影响？为什么？

4.试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途径。

5.试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能、冶金性能和焊缝金属的力学性能

6.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感？

7.埋弧焊时如何考虑焊丝与焊剂匹配？

9.药芯焊丝的焊接冶金特点是什么？

10.焊条药皮的作用有哪些？

11.综合比较J422和J507焊条的工艺性能与冶金性能？

12.试说明焊条的选用原则。

13.焊条配方设计有哪几种？

14.焊剂的作用有哪些？

15.为了解决低氢焊条引弧点的气孔问题，一般采取什么措施？说明之。

第三章熔池凝固和焊缝固态相变

1.焊接溶池凝固与一般铸锭凝固有何不同的特点?

2.试述熔池的结晶线速度与焊接速度的关系.

3.简述熔池的结晶形态,并分析结晶速度、温度梯度和浓度对结晶形态的影响。

4.分析焊缝和熔合区的化学不均匀性，为什么会形成这种不均匀性?

5.试述低合金钢焊缝固态相变的特点，根据组织特征如何获得有益组织和避免有害组织?

6.分析粒状贝氏体Bg和M-A组元的形成原因及其对焊缝性能的影响。

7.试述氢气和CO气孔的形成原因、特征及如何防止。

8.用一分为二的观点分析夹杂物对焊缝金属性能的影响。

9.分析微量元素(Mo、Nb、Ti、B、V、稀土等)对焊缝性能的影响，并考虑它们之间的相互作用及分析原因。

10.某厂用E5015焊条焊接时，在引弧和弧坑处产生气孔，分析其有原因，并提出解决方法

11.如16Mn母材中含有高的S、P应如何保证焊缝金属韧性？

12．设在厚大焊件上进行快速堆焊，工艺参数为q=4kj/s,v=1cm/s,求在Z=0的平面上，y=0.2cm处晶粒长大的平均速度（已知λ=0.42j/(cm.s.℃),a=0.1cm2/s,T m=1500℃）,a=0.1cm2/s,T m=1500℃).

13.分析有效功率q.焊速v和导热系数λ对晶粒成长平均线速度的方向和数值的影响，如何利用所得规律来调整来调整焊缝的结晶组织？

14.利用结晶过程中，熔池相界面液相中溶质的C l计算公式：C l=C0(1+(1-k0/k0)e-RX/DL)讨论液相中溶质的初始浓度C0结晶速度R、固液两相溶质浓度的分配系数K0和溶质扩散系数D l对结晶前沿液相中X距离溶质浓度分布的影响。

15.如气泡半径为r、气体与液体之间的相界张力为δ，求证所产生的附加力p=2δ